Reagente limitante – Definizione

Definiamo il reagente limitante di una reazione chimica attraverso alcuni esempi.

Esercizi svolti sul reagente limitante a questo link.

Esercizi sul reagente limitante con soluzione (Eserciziario) a questo link.

 

Definizione di reagente limitante

In laboratorio e nell’ambito delle esercitazioni di stechiometria ci ritroviamo spesso davanti ad esercizi che implicano la presenza del reagente limitante ed in eccesso. In genere, si è abituati a risolvere esercizi dove si presuppone che una quantità data di reagenti (massa in grammi) produca la stessa quantità di prodotti. Questo caso è puramente teorico. Infatti, nella realtà, spesso una parte di reagente si consuma completamente mentre una parte resta come eccesso non reagito: la legge di conservazione della massa è sempre valida, ma cambia la distribuzione delle quantità di reagenti e prodotti.

Esempi:

1) reagente1 (100g) + reagente2 (100g) → prodotto (200g)

2) reagente1 (100g) + reagente2 (100g) → eccesso non reagito (10g) + prodotto (190g)

Il caso 1) è quello a cui siamo abituati. Due specie chimiche si combinano e si esauriscono completamente. A reazione avvenuta il prodotto è quantitativamente uguale alla somma dei due reagenti.

Il caso 2) è quello che trattiamo in questo articolo. I reagenti si combinano tra loro, ma uno dei due non riesce ad esaurirsi completamente. Avremo, ovviamente, un prodotto di reazione, ma anche un eccesso non reagito.

La massa, in entrambi i casi, si conserva! La prima domanda da porsi è: perchè accade? Rispondiamo subito. Le reazioni chimiche sono definite da precisi coefficienti stechiometrici, che indicano in quali rapporti reciproci le molecole o gli atomi si combinano per dar vita a prodotti di reazione. Fintanto che rispettiamo tali rapporti in termini di moli (e quindi grammi di reagenti), le specie si combinano tra loro perfettamente. Se invece abbiamo a disposizione quantità ‘non bilanciate’, ad esempio più moli di reagente1 di quanto ne richieda la reazione chimica bilanciata, la trasformazione si blocca prima che entrambi i reagenti possano esaurirsi completamente. La seconda domanda da porsi è: l’eccesso non reagito a quale dei due reagenti appartiene? oppure, al contrario: quale dei due si è esaurito prima, cioè qual è il reagente limitante? Diamo la seguente:

Definizione di reagente limitante. Il reagente limitante è la quantità chimica che durante una reazione si esaurisce per prima rispetto agli altri reagenti così da non permettere la loro completa scomparsa.

Negli esercizi mostriamo come è possibile trovare il reagente limitante e/o l’eccesso non reagito di una reazione chimica.