Reagente limitante

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Data una reazione irreversibile, si definisce reagente limitante il reagente il cui esaurimento impedisce alla reazione di proseguire fino al completamento (cioè fino alla totale scomparsa dei reagenti).

In altre parole un reagente è limitante se è presente nell'ambiente di reazione in quantità minore rispetto al rapporto stechiometrico.[1]

Il reagente limitante può essere individuato grazie alla funzione limitante l (espressa in moli), detto x un reagente, y≠x un altro, ν i loro coefficienti stechiometrici, n il loro numero di moli:

l (x) = \frac{\nu_y}{\nu_x} n_x - n_y

Quando questa è minore di zero, y è in eccesso, quindi x è il reagente limitante. Quando invece è maggiore di zero, y è il reagente limitante. Se il risultato è uguale a zero, x e y sono proporzionati, e si esauriranno insieme.


Esempio[modifica | modifica sorgente]

Ad esempio, si consideri la reazione:

2 C_6H_6 + 15 O_2 \rightarrow 12 CO_2 + 6 H_2O

Questo significa che (\nu_{O_2}=)15\quad n_{O_2} sono richiesti per reagire con (\nu_{C_6H_6}=)2 \quad n_{C_6H_6} (benzene). La quantità di ossigeno richiesta per altre quantità di benzene può essere calcolata usando la moltiplicazione incrociata.

Per esempio, se sono presenti 1,5 mol C_6H_6, sono necessari 11,25 mol O_2:

\mbox{1,5 mol }C_6H_6 × \frac{15 mol O_2}{2 mol C_6H_6}=11,25 mol O_2

Se sono presenti 7 mol O_2, L'ossigeno sarà consumato prima del benzene. Perciò, O_2 deve essere il reagente limitante.

Questa conclusione può essere verificata confrontando il rapporto molare di O_2 e C_6H_6 richiesta dall'equazione bilanciata con il rapporto molare attualmente presente:

richiesto: \frac{mol O_2}{mol C_6H_6} = \frac{15 mol O_2}{2 mol C_6H_6} = 7,5 mol O_2
attuale: \frac{mol O_2}{mol C_6H_6} = \frac{7 mol O_2}{1,5 mol C_6H_6} = 4,7 mol O_2

Quindi il rapporto attuale è molto piccolo, O_2 è il reagente limitante.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ http://3c.myblog.it/media/02/02/e3474de8ac28832a9ce26a3293144f50.pdf
  • Zumdahl, Steven S. Chemical Principles. 4th ed. New York: Houghton Mifflin Company, 2005. ISBN 0-618-37206-7.
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