Generalmente, quando studiamo le reazioni, le vediamo come ideali, cioè vediamo tutti i reagenti come completamente reattivi; esattamente come descritto nelle equazioni chimiche. Tuttavia, nel mondo reale questo non accade sempre. Numerosi fattori possono interferire con lo sviluppo di una reazione chimica.
Ad esempio: vi è l'impurità dei reagenti, la loro manipolazione inadeguata, l'imprecisione delle misurazioni effettuate dalle apparecchiature di laboratorio o macchine industriali, non completezza della reazione al momento della misurazione, reazione simultanea (cioè cosa avviene esattamente mentre la nostra reazione di interesse può consumare i reagenti utilizzati), la pressione e la temperatura possono variare, e così sopra.
Tutti questi fattori devono essere presi in considerazione per preparare la quantità massima di prodotti da una data quantità di reagente. Vediamo, ad esempio, cosa succede quando la reazione non avviene con il consumo totale di reagenti a causa del eccesso di uno di essi, perché spesso nell'industria i reagenti non vengono messi in contatto nelle proporzioni Scienze esatte.
Ad esempio, considera la seguente reazione tra monossido di carbonio e ossigeno:
2 CO (g) + O2 (g) → 2CO2(g)
Sulla base del rapporto stechiometrico mostrato nella reazione bilanciata sopra, due molecole di monossido di carbonio per reagire con una di ossigeno, generando due molecole di anidride carbonica. carbonio. Il rapporto è quindi 2: 1: 2. Se questo rapporto viene modificato e uno dei reagenti è in eccesso, la reazione non procederà nello stesso modo:
2 CO (g) + 2 O2 (g) → 2 CO2(g) + O2 (g)
Considerando l'esempio sopra, che non è nella proporzione stechiometrica, sembra che il monossido di carbonio sia totalmente consumato mentre l'ossigeno non lo è. Ciò significa che l'ossigeno è il reagente in eccesso e il monossido di carbonio è il reagente limitante.
oh reagente limitante in realtà limita la reazione, perché una volta che è completamente consumata, la reazione cessa, non importa quanto eccesso hai ancora dell'altro reagente.
Determinazione del reagente limitante:
Dall'equazione chimica bilanciata è possibile determinare chi è il reagente limitante e cosa è in eccesso e il rapporto tra le quantità di sostanze coinvolte.
Vediamo un esempio di come eseguire questo calcolo; consideriamo il caso della combustione dell'alcol:
Problema: Una massa di 138 g di alcol etilico (C2H6O) è stato impostato per bruciare con 320 g di ossigeno (O2), in condizioni normali di temperatura e pressione. Qual è la massa di anidride carbonica rilasciata e l'eventuale reagente in eccesso?
Risoluzione:
La reazione bilanciata è data da:
1C2H6oh(V) + 3 O2(g) → 2CO2(g) + 3H2oh(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46 g 96 g 88 g
138g 320g
Proprio analizzando i dati, vediamo che la massa dell'ossigeno è proporzionalmente maggiore di quella dell'alcol, quindi l'ossigeno è il reagente in eccesso e l'alcol etilico è il reagente limitante.
Calcolo della massa di anidride carbonica formata dalla quantità di reagente limitante:
46 g di C2H688g di CO2
138g di C2H6la x
x = 264 g di CO2
La massa di ossigeno in eccesso è determinata in modo analogo:
46 g di C2H696 02
138g di C2H6la x
x = 288 g di 02
La massa in eccesso è la differenza tra la massa che è stata messa a reagire e quella che ha effettivamente reagito:
320g - 288g= 32 g
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Squadra scolastica brasiliana
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm
