Reagente limitante: esercizi svolti

Come identificare il reagente limitante in una reazione chimica

Il concetto di reagente limitante in una reazione chimica si riferisce alla sostanza che si esaurisce prima e influenza la quantità dei prodotti formati. Per determinare il reagente limitante di una reazione si seguono i seguenti passaggi:

Bilanciamento e calcolo delle moli

Per prima cosa, è necessario bilanciare l’equazione chimica per conoscere i coefficienti stechiometrici dei reagenti. Successivamente, si procede calcolando le moli di ciascun reagente coinvolto nella reazione. Infine, considerando uno dei reagenti, si determinano le moli necessarie degli altri reagenti.

Se le moli di tutti i reagenti sono sufficienti, allora quello preso in considerazione è il reagente limitante.

Esempio di individuazione del reagente limitante

Nel caso della reazione tra 2.80 g di alluminio (Al) e 4.25 g di Cloro (Cl2) secondo l’equazione bilanciata: 2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3, le moli di Alluminio e Cloro vengono calcolate come segue:
– Moli di Al = 2.80 g / 26.98 g/mol = 0.104
– Moli di Cl2 = 4.25 g / 70.906 g/mol = 0.0599

Poiché il rapporto tra Al e Cl2 è 2:3, si calcolano le moli di Cl2 necessarie a reagire con 0.104 moli di Al: 0.156. Avendo a disposizione 0.0599 moli di Cl2, questo risulta essere il reagente limitante.

Calcolo della massa del reagente in eccesso

Per esempio, nel caso di 19.0 g di Rame (Cu) e 125 g di Nitrato di Argento (AgNO3) reagendo secondo l’equazione bilanciata: Cu + 2 AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2 Ag, si calcolano le moli di Cu e AgNO3 come segue:
– Moli di Cu = 19.0 g / 63.55 g/mol = 0.299
– Moli di AgNO3 = 125 g / 169.87 g/mol = 0.736

Poiché il rapporto tra Cu e AgNO3 è 1:2, si calcolano le moli di Cu necessarie per reagire con 0.736 moli di AgNO3: 0.368. Con solo 0.299 moli di Cu disponibili, questo è il reagente limitante. Calcolando le moli di AgNO3 in eccesso, si ottiene 0.138 moli, corrispondenti a 23.4 g di AgNO3 in eccesso.

In conclusione, l’individuazione del reagente limitante e il calcolo della massa del reagente in eccesso sono passaggi cruciali per comprendere e quantificare una reazione chimica.