Definizione di reagente limitante (reagente limitante)

Il reagente limitante o il reagente limitante è un reagente in una reazione chimica che determina la quantità di prodotto che si forma. L'identificazione del reagente limitante consente di calcolare la resa teorica di una reazione.

Il motivo per cui esiste un reagente limitante è che elementi e composti reagiscono in base al rapporto molare tra loro in un'equazione chimica bilanciata. Quindi, ad esempio, se il rapporto molare nell'equazione bilanciata afferma che ci vuole 1 mole di ciascun reagente per produrre un prodotto (rapporto 1: 1) e uno dei reagenti è presente in quantità maggiore rispetto all'altro, il reagente presente in la quantità inferiore sarebbe limitante reagente. Tutto sarebbe esaurito prima che l'altro reagente si esaurisse.

Esempio di reagente limitante

Dato 1 mol di idrogeno e 1 mol di ossigeno nella reazione:
2 ore₂ + O₂ → 2 H₂O
Il reagente limitante sarebbe l'idrogeno perché la reazione consuma idrogeno due volte più velocemente dell'ossigeno.

Come trovare il reagente limitante

Esistono due metodi utilizzati per trovare il reagente limitante. Il primo è quello di confrontare il rapporto molare effettivo dei reagenti con il rapporto molare dell'equazione chimica bilanciata. L'altro metodo consiste nel calcolare le masse in grammi del prodotto risultanti da ciascun reagente. Il reagente che produce la più piccola massa di prodotto è il reagente limitante.

Utilizzando il rapporto molare:

1. Bilancia l'equazione per la reazione chimica.
2. Converti le masse di reagenti in moli, se necessario. Se le quantità di reagenti sono espresse in moli, saltare questo passaggio.
3. Calcola il rapporto molare tra i reagenti usando i numeri effettivi. Confronta questo rapporto con il rapporto molare tra i reagenti nell'equazione bilanciata.
4. Una volta identificato quale reagente è il reagente limitante, calcola la quantità di prodotto che può produrre. È possibile verificare di aver selezionato il reagente corretto come reagente limitante calcolando la quantità di prodotto che la quantità totale dell'altro reagente produrrebbe (che dovrebbe essere un numero maggiore).
5. È possibile utilizzare la differenza tra le moli di reagente non limitativo che vengono consumate e il numero iniziale di moli per trovare la quantità di reagente in eccesso. Se necessario, riconvertire le talpe in grammi.

Utilizzando l'approccio al prodotto:

1. Bilancia la reazione chimica.
2. Converti le quantità date di reagenti in moli.
3. Utilizzare il rapporto molare dall'equazione bilanciata per trovare il numero di moli di prodotto che si formerebbero da ciascun reagente se fosse utilizzata l'intera quantità. In altre parole, eseguire due calcoli per trovare le talpe del prodotto.
4. Il reagente che ha prodotto la minore quantità di prodotto è il reagente limitante. Il reagente che ha prodotto la maggiore quantità di prodotto è il reagente in eccesso.
5. La quantità di reagente in eccesso può essere calcolata sottraendo le moli del reagente in eccesso dal numero di moli utilizzate (o sottraendo la massa del reagente in eccesso dalla massa totale utilizzata). Le conversioni da unità in mole a grammi possono essere necessarie per fornire risposte a problemi di compiti a casa.