Dalam Kimia, apa itu Reaktan Pembatas?

Ketika seorang ahli kimia ingin membuat sejumlah produk tertentu, ia perlu mengetahui berapa banyak dari setiap reaktan kimia yang digunakan. Demikian pula, jika ia memiliki sejumlah reaktan, mungkin berguna untuk mengetahui berapa banyak produk yang dapat ia buat dengannya. Dalam kimia, salah satu faktor yang perlu diketahui oleh seorang ahli kimia untuk membuat atau menentukan berapa banyak produk yang dapat dia buat adalah reaktan pembatas. Reaktan pembatas, juga disebut pereaksi pembatas, membatasi jumlah produk yang dapat dibuat dalam suatu reaksi—sekali reaktan ini dikonsumsi, reaksi akan berhenti. Oleh karena itu, penting bagi ahli kimia untuk mengetahui cara menentukan reaktan mana yang merupakan reaktan pembatas dan memastikan bahwa ia memiliki cukup reaktan untuk membuat jumlah produk yang diinginkan.

Reaktan pembatas adalah reaktan yang akan habis terlebih dahulu seiring dengan berlangsungnya reaksi. Ketika pereaksi pembatas habis, reaksi akan berhenti. Setiap bahan kimia atau zat memiliki potensi untuk menjadi reaktan pembatas. Untuk menentukan reaktan mana yang merupakan pereaksi pembatas, ahli kimia perlu menentukan berapa banyak setiap zat yang dimilikinya. Dia juga perlu mengetahui proporsi masing-masing reaktan yang dibutuhkan reaksi untuk melanjutkan jumlah waktu yang diinginkan.

Persamaan yang seimbang dapat membantu seorang ilmuwan mengetahui proporsi masing-masing reaktan. Persamaan yang seimbang adalah persamaan yang mencerminkan hukum kekekalan—tidak ada yang diciptakan atau dimusnahkan selama reaksi. Dengan kata lain, jumlah atom di satu sisi persamaan sama banyaknya dengan jumlah atom di sisi lain. Misalnya, persamaan yang seimbang untuk membuat air adalah 2 H2 + O2 = 2 H2O. Jelas di sini bahwa kita membutuhkan atom hidrogen dua kali lebih banyak daripada atom oksigen untuk membuat air.

Sebelum ia dapat menentukan reaktan mana yang merupakan reaktan pembatas, seorang ilmuwan perlu mengetahui berapa mol setiap zat yang dimilikinya. Satu mol sama dengan kira-kira 6.02 x 1023 satuan zat dan beratnya sama dengan berat molekul zat itu. Misalnya, karena berat molekul hidrogen kira-kira 2 gram, satu mol molekul hidrogen juga akan memiliki berat sekitar 2 gram dan kira-kira sama dengan 6.02 x 1023 molekul hidrogen. Demikian pula, berat molekul oksigen—kira-kira 32 gram—kira-kira sama dengan satu mol molekul oksigen. Jadi, jika ahli kimia memiliki dua gram hidrogen dan 32 gram oksigen, ia tahu bahwa ia memiliki sekitar satu mol setiap zat.

Setelah ahli kimia memiliki persamaan seimbang yang tepat dan mengetahui berapa banyak masing-masing reaktan yang dimilikinya, ia kemudian dapat menentukan reaktan mana yang merupakan reaktan pembatas. Misalnya, jika ilmuwan menentukan bahwa ia memiliki satu mol hidrogen dan satu mol oksigen, hidrogen akan menjadi reaktan pembatas. Per persamaan seimbang untuk membuat air, Anda dapat melihat bahwa dibutuhkan dua kali lebih banyak mol atom hidrogen daripada atom oksigen untuk membuat air. Dengan kata lain, setiap atom oksigen membutuhkan dua atom hidrogen untuk membuat air. Hidrogen akan habis sebelum oksigen habis, dan begitu itu terjadi, reaksi akan berhenti.