Limiting reagent
रासायनिक प्रतिक्रिया में सीमित करने वाला अभिकर्मक (या सीमित करने वाला अभिकर्मक या सीमित करने वाला अभिकर्मक) एक अभिकर्मक है जो रासायनिक प्रतिक्रिया पूरी होने पर पूरी तरह से खपत हो जाता है। इस अभिकर्मक द्वारा निर्मित उत्पाद की मात्रा सीमित होती है, क्योंकि प्रतिक्रिया इसके बिना जारी नहीं रह सकती है। यदि एक या अधिक अन्य अभिकर्मक सीमित अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक मात्रा से अधिक मात्रा में मौजूद हैं, तो उन्हें अतिरिक्त अभिकर्मक या अतिरिक्त अभिकर्मक (कभी-कभी "xs" के रूप में संक्षिप्त), या बहुतायत में होने के रूप में वर्णित किया जाता है। प्रतिक्रिया की प्रतिशत उपज की गणना करने के लिए सीमित अभिकर्मक की पहचान की जानी चाहिए क्योंकि सैद्धांतिक उपज को सीमित अभिकर्मक द्वारा पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने पर प्राप्त उत्पाद की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है। संतुलित रासायनिक समीकरण को देखते हुए, जो प्रतिक्रिया का वर्णन करता है, सीमित अभिकर्मक की पहचान करने और अन्य अभिकर्मकों की अतिरिक्त मात्रा का मूल्यांकन करने के कई समान तरीके हैं। विधि 1: अभिकारक राशियों की तुलना यह विधि तब सबसे अधिक उपयोगी होती है जब केवल दो अभिकारक होते हैं। एक अभिकारक (ए) को चुना जाता है, और संतुलित रासायनिक समीकरण का उपयोग ए के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक दूसरे अभिकारक (बी) की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यदि बी की मात्रा वास्तव में आवश्यक राशि से अधिक है, तो बी अधिक है और ए सीमित करने वाला अभिकर्मक है। यदि उपस्थित बी की मात्रा आवश्यकता से कम है, तो बी सीमित करने वाला अभिकर्मक है। दो अभिकारकों के लिए उदाहरण बेंजीन के दहन पर विचार करें, जिसे निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया हैः 2 C6H6 (l) + 15 O2 (g)-> 12 CO2 (g) + 6 H2O (l) इसका मतलब है कि बेंजीन के 2 मोल (C6H6) के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए आणविक ऑक्सीजन (O2) के 15 मोल की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि 1.5 मोल सी6एच6 मौजूद है, तो 11.25 मोल ओ2 की आवश्यकता होती हैः यदि वास्तव में 18 मोल ओ2 मौजूद हैं, तो सभी बेंजीन का सेवन करने पर (18-11.25) = 6.75 मोल अप्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन की अधिकता होगी। बेंजीन तब सीमित करने वाला अभिकर्मक होता है। इस निष्कर्ष को संतुलित समीकरण द्वारा आवश्यक O2 और C6H6 के मोल अनुपात की तुलना मोल अनुपात के साथ करके सत्यापित किया जा सकता है जो वास्तव में मौजूद हैः आवश्यकः वास्तविकः चूंकि वास्तविक अनुपात आवश्यकता से अधिक है, इसलिए O2 अधिक अभिकर्मक है, जो पुष्टि करता है कि बेंजीन सीमित अभिकर्मक है। विधि 2: उत्पाद की मात्रा की तुलना जो प्रत्येक अभिकारक से बनाई जा सकती है इस विधि में रासायनिक समीकरण का उपयोग एक उत्पाद की मात्रा की गणना करने के लिए किया जाता है जो प्रत्येक अभिकारक से वर्तमान मात्रा में बनाई जा सकती है। सीमित अभिकारक वह है जो उत्पाद की सबसे छोटी मात्रा बना सकता है। इस विधि को पहली विधि की तुलना में अधिक आसानी से किसी भी संख्या में अभिकारकों तक बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए निम्नलिखित थर्माइट अभिक्रिया में 20 ग्राम आयरन (III) ऑक्साइड (Fe2O3) की 8 ग्राम एल्यूमीनियम (Al) के साथ अभिक्रिया की जाती हैः Fe2O3 (s) + 2Al (s)-> 2Fe (l) + Al2O3 (s) चूंकि अभिकारक की मात्रा ग्राम में दी जाती है, इसलिए रासायनिक समीकरण की तुलना के लिए उन्हें पहले मोल में परिवर्तित किया जाना चाहिए, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि किसी भी अभिकारक से कितने मोल्स का उत्पादन किया जा सकता है। फे के मोल जो प्रतिक्रियाशील फे 2 ओ 3 मोल्स ऑफ फे से उत्पादित किए जा सकते हैं जो प्रतिक्रियाशील अल से उत्पादित किए जा सकते हैं, 0.297 मोल फे का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त अल है, लेकिन 0.250 मोल फे का उत्पादन करने के लिए केवल पर्याप्त फे 2 ओ 3 है। इसका मतलब है कि वास्तव में उत्पादित फ़ी की मात्रा उपस्थित फ़ी2ओ3 द्वारा सीमित है, जो इसलिए सीमित करने वाला अभिकर्मक है। यह ऊपर दिए गए उदाहरण से देखा जा सकता है कि प्रत्येक अभिकर्मक X (Fe2O3 या Al) से उत्पन्न उत्पाद (Fe) की मात्रा मात्रा के समानुपाती होती है यह एक शॉर्टकट का सुझाव देता है जो किसी भी संख्या में अभिकर्मकों के लिए काम करता है। बस प्रत्येक अभिकर्मक के लिए इस सूत्र की गणना करें, और इस सूत्र का सबसे कम मूल्य वाला अभिकर्मक सीमित अभिकर्मक है। हम उपरोक्त उदाहरण में इस शॉर्टकट को लागू कर सकते हैं। सीमित कारक संदर्भ भी देखें रासायनिक प्रतिक्रियाएं स्टोइकिओमेट्री