O conceito de limitante e excesso de reagente é fundamental para a compreensão e previsão de reações químicas. Quando ocorre uma reação química, os reagentes podem estar em quantidades diferentes e, por isso, um deles pode se esgotar antes do outro. O reagente que se esgota primeiro é chamado de reagente limitante, enquanto o que sobra é chamado de reagente em excesso.
Para determinar qual reagente é limitante e qual está em excesso, é necessário realizar cálculos estequiométricos com base nas proporções da reação química. Os cálculos envolvem a relação entre as quantidades dos reagentes e a relação estequiométrica dos produtos formados.
Para calcular o reagente limitante, é preciso comparar as quantidades dos reagentes fornecidos e determinar qual deles será totalmente consumido primeiro com base na estequiometria da reação. Já para calcular o reagente em excesso, basta subtrair a quantidade do reagente limitante da quantidade do reagente fornecido.
Para exemplificar, considere a reação entre os reagentes A e B, onde a proporção estequiométrica é 1:2. Se tivermos 3 mol de A e 4 mol de B, o reagente limitante será o reagente A (3 mol) e o reagente B estará em excesso (1 mol).
Portanto, entender e calcular o limitante e excesso de reagente é essencial para o sucesso e eficiência das reações químicas, garantindo o aproveitamento máximo dos reagentes e a obtenção dos produtos desejados.
Identificando o reagente limitante e em excesso em uma reação química.
Quando ocorre uma reação química, é importante identificar o reagente limitante e o reagente em excesso para determinar a quantidade de produto formado. O reagente limitante é aquele que é totalmente consumido durante a reação, enquanto o reagente em excesso é aquele que sobra após a reação ter ocorrido.
Para identificar o reagente limitante em uma reação química, é necessário comparar as quantidades dos reagentes presentes com base na estequiometria da reação. O reagente que estiver em menor quantidade em relação às proporções definidas pela equação química será o reagente limitante.
Para calcular o reagente limitante, é importante primeiro balancear a equação química para garantir que as proporções estejam corretas. Em seguida, é possível usar cálculos estequiométricos para determinar a quantidade de produto formado a partir de cada reagente. O reagente que produzir a menor quantidade de produto será o reagente limitante.
Por outro lado, o reagente em excesso é aquele que não é totalmente consumido durante a reação e permanece em excesso após a formação de todo o produto. Para identificar o reagente em excesso, basta verificar qual reagente não foi totalmente consumido e ainda está presente após a reação ter ocorrido.
Em resumo, identificar o reagente limitante e em excesso em uma reação química é fundamental para determinar a quantidade de produto formado. Através de cálculos estequiométricos e comparação das quantidades de reagentes presentes, é possível determinar com precisão qual reagente é limitante e qual está em excesso.
Como identificar o reagente limitante em uma reação química de forma eficiente.
Identificar o reagente limitante em uma reação química é fundamental para determinar a quantidade de produto formado. O reagente limitante é aquele que é consumido por completo primeiro, limitando assim a quantidade de produto que pode ser formada. Para identificar o reagente limitante de forma eficiente, é necessário seguir alguns passos simples.
Primeiramente, é preciso conhecer a estequiometria da reação, ou seja, a proporção em que os reagentes reagem entre si. Em seguida, é necessário determinar a quantidade de cada reagente presente na reação. Isso pode ser feito a partir das massas ou volumes dos reagentes utilizados.
Uma vez que as quantidades de cada reagente são conhecidas, é possível calcular a quantidade de produto que seria formada a partir de cada um dos reagentes, considerando a estequiometria da reação. O reagente que produz a menor quantidade de produto é o reagente limitante.
Para facilitar o cálculo, pode-se utilizar a abordagem do método das quantidades estequiométricas, onde se calcula a quantidade de produto formada a partir de cada reagente e compara-se esses valores para identificar o reagente limitante.
Em resumo, para identificar o reagente limitante em uma reação química de forma eficiente, é necessário conhecer a estequiometria da reação, determinar as quantidades de cada reagente e calcular a quantidade de produto formada a partir de cada um deles. O reagente que produz a menor quantidade de produto é o reagente limitante.
Identificando o agente limitante em uma reação química: passo a passo simples e eficaz.
Para identificar o agente limitante em uma reação química, é importante seguir alguns passos simples e eficazes. O agente limitante é aquele que determina a quantidade máxima de produto que pode ser formada em uma reação, pois sua quantidade é menor em relação aos demais reagentes.
Para identificar o agente limitante, primeiro é necessário escrever a equação química balanceada da reação. Em seguida, deve-se determinar a quantidade de cada reagente em mol. O próximo passo é calcular quantos mols do produto cada reagente pode formar, levando em consideração a estequiometria da equação.
Após esse cálculo, o reagente que forma a menor quantidade de produto é o agente limitante, pois ele determina a quantidade máxima de produto que pode ser obtida. Os demais reagentes são considerados em excesso, pois sobra quantidade deles após a reação.
É importante identificar o agente limitante em uma reação química para garantir que a reação ocorra de forma eficiente, sem desperdício de reagentes. Com esse conhecimento, é possível calcular a quantidade de produto que será obtida e otimizar o processo.
Em resumo, para identificar o agente limitante em uma reação química, basta escrever a equação balanceada, determinar a quantidade de cada reagente em mol, calcular a quantidade de produto formada por cada reagente e identificar o reagente que forma a menor quantidade de produto como o agente limitante.
Entenda as reações químicas através de um exemplo prático e simples de compreender.
Quando estudamos reações químicas, é importante compreender o conceito de reagentes limitantes e em excesso. Para exemplificar de forma prática, imagine que estamos fazendo uma receita de bolo. Para fazer um bolo simples, precisamos de 2 ovos, 1 xícara de farinha e 1 xícara de açúcar.
Vamos supor que temos 3 ovos, 2 xícaras de farinha e 1 xícara de açúcar. Neste caso, os ovos são o reagente limitante, pois só precisamos de 2 ovos para a receita. Já a farinha e o açúcar estão em excesso, pois temos mais do que o necessário.
Para calcular o reagente limitante em uma reação química, é preciso analisar as proporções dos reagentes e comparar com a estequiometria da equação química. No exemplo do bolo, se tivéssemos apenas 2 ovos, a farinha e o açúcar seriam os reagentes em excesso.
Lidar com reagentes limitantes e em excesso é essencial para garantir que a reação química ocorra de forma eficiente e que não haja desperdício de materiais. É importante fazer os cálculos corretos para determinar a quantidade ideal de cada reagente.
Espero que este exemplo prático tenha ajudado a entender melhor o conceito de reagente limitante e em excesso em uma reação química. Com um pouco de prática, logo você estará dominando esse conceito fundamental da química.
Limitante e excesso de reagente: como é calculado e exemplos
O reagente limitante é aquele que é completamente consumido e determina quanta massa de produtos é formada em uma reação química; enquanto o excesso de reagente é aquele que não reage completamente após o consumo do reagente limitante.
Em muitas reações, procura-se um excesso de um reagente para garantir que todo o reagente de interesse reaja. Por exemplo, se A reage com B para produzir C, e se deseja que A reaja completamente, é adicionado um excesso de B. No entanto, a síntese e os critérios científicos e econômicos decidem se um excesso de A é adequado ou de B.
O reagente limitante determina a quantidade de produto que pode ser formado na reação química. Portanto, se se sabe o quanto ele reagiu de A, é imediatamente determinado quanto foi formado a partir de C. Nunca o excesso de reagente revela as quantidades formadas de produto.
E se A e B forem consumidos na reação? Depois, fala-se de uma mistura equimolar de A e B. Na prática, no entanto, não é uma tarefa fácil garantir que haja um número igual de moles ou equivalentes de todos os reagentes; nesse caso, qualquer um deles, A ou B, pode ser usado para calcular a quantidade formada de C.
Como são calculados os reagentes limitantes e em excesso?
Existem muitas maneiras de identificar e calcular a quantidade do reagente limitante que pode intervir na reação. Uma vez calculados, os outros reagentes estão em excesso.
Um método que identifica o reagente limitante, com base na comparação da proporção dos reagentes com a razão estequiométrica, é o descrito abaixo.
Método 1
Uma reação química pode ser esquematizada da seguinte maneira:
aX + bY => cZ
Onde X, Y e Z representam o número de moles de cada reagente e produto. Enquanto isso, a, bec representam seus coeficientes estequiométricos, resultantes do balanço químico das reações.
Se o quociente (X / a) e o quociente (Y / b) forem obtidos, o reagente com o quociente mais baixo é o reagente limitante.
Quando as razões indicadas são calculadas, a relação entre o número de mols presentes na reação (X, Y e Z) e o número de moles envolvidos na reação, representada pelos coeficientes estequiométricos dos reagentes (aeb), está sendo estabelecida.
Portanto, quanto menor a proporção indicada para um reagente, maior o déficit desse reagente para concluir a reação; e, portanto, é o reagente limitante.
Exemplo
SiO 2 (s) + 3 C (s) => SiC (s) + 2 CO 2 (g)
Fazem-se reagir 3 g de SiO 2 (óxido de silício) com 4,5 g de C (carbono).
Moles de SiO 2
Massa = 3 g
Peso molecular = 60 g / mol
Número de moles de SiO 2 = 3g / (60g / mol)
0,05 moles
Número de moles de C
Massa = 4,5 g
Peso atômico = 12 g / mol
Número de mols de C = 4,5 g / (12g / mol)
0,375 moles
Quociente entre o número de moles dos reagentes e seus coeficientes estequiométricos:
Para SiO 2 = 0,05 moles / 1 mole
Quociente = 0,05
Para C = 0,375 moles / 3 moles
Quociente = 0,125
A partir da comparação dos valores do quociente, pode-se concluir que o reagente limitante é o SiO 2 .
Método 2
Para a reação anterior, calcula-se a massa produzida de SiC, quando são utilizados 3 g de SiO 2 e quando são utilizados 4,5 g de C
(3 g de SiO 2 ) x (1 molar de SiO 2 /60 g de SiO 2 ) x (1 mol de SiC / 1 mol de SiO 2 (40 g de SiC / SiC 1 mol) = 2 g de SiC) x
(4,5 g C) x (3 mol C / 36 g C) x (1 mol SiC / 3 mol C) x (40 g SiC / 1 mol SiC) = 5 g SiC
Então, mais SiC (carboneto de silício) seria produzido se a reação ocorresse consumindo todo o carbono do que a quantidade produzida quando todo o SiO 2 foi consumido . Concluindo, o SiO 2 é o reagente limitante, pois quando todo o excesso de C for consumido, mais SiC será gerado.
Exemplos
Exemplo 1
0,5 moles de alumínio são reagidos com 0,9 moles de cloro (Cl 2 ) para formar cloreto de alumínio (AlCl 3 ): Qual é o reagente limitante e qual é o excesso de reagente? Calcular a massa do reagente limitante e do reagente restante
2 Al (s) + 3 Cl 2 (g) => 2 AlCl 3 (s)
Método 1
As razões entre as moles dos reagentes e os coeficientes estequiométricos são:
Para o alumínio = 0,5 moles / 2 moles
Relação de alumínio = 0,25
Para Cl 2 = 0,9 moles / 3 moles
Razão Cl 2 = 0,3
Então, o reagente limitante é o alumínio.
Uma conclusão semelhante é alcançada se as moles de cloro necessárias para combinar com as 0,5 moles de alumínio forem determinadas.
Moles de Cl 2 = (0,5 moles de Al) x (3 moles de Cl 2 /2 moles de Al)
0,75 moles de Cl 2
Depois, há um excesso de Cl 2 : 0,75 moles são necessários para reagir com o alumínio e 0,9 moles estão presentes. Portanto, há um excesso de 0,15 moles de Cl2 .
Pode-se concluir que o reagente limitante é o alumínio
Cálculo de massas reagentes
Limitar a massa de reagente:
Massa de alumínio = 0,5 moles de Al x 27 g / mol
13,5 g
A massa atômica de Al é 27g / mol.
Excesso de massa de reagente:
Cerca de 0,15 moles de Cl 2
Massa de excesso de Cl 2 = 0,15 moles de Cl 2 x 70 g / mol
10,5 g
Exemplo 2
A seguinte equação representa a reação entre nitrato de prata e cloreto de bário em solução aquosa:
2 AgNO 3 (ac) + BaCl 2 (ac) => 2 AgCl (s) + Ba (NO 3 ) 2 (ac)
De acordo com esta equação, se uma solução contendo 62,4 g de AgNO 3 for misturada com uma solução contendo 53,1 g de BaCl 2 : a) Qual é o reagente limitante? b) Quantos dos reagentes são deixados sem reagir? c) Quantos gramas de AgCl foram formados?
Pesos moleculares:
-AgNO 3 : 169,9g / mol
-BaCl 2 : 208,9 g / mol
-AgCl: 143,4 g / mol
-Ba (NO 3 ) 2 : 261,9 g / mol
Método 1
Para aplicar o Método 1, que permite a identificação do reagente limitante, é necessário determinar as moles de AgNO 3 e BaCl 2 presentes na reação.
Moles de AgNO 3
Peso molecular 169,9 g / mol
Massa = 62,4 g
Número de moles = 62,4 g / (169,9 g / mol)
0,367 moles
Moles de BaCl 2
Peso molecular = 208,9 g / mol
Massa = 53,1 g
Número de moles = 53,1 g / (208,9 g / mol)
0,254 moles
Determinação dos quocientes entre o número de moles dos reagentes e seus coeficientes estequiométricos.
Para AgNO 3 = 0,367 moles / 2 moles
Quociente = 0,184
Para BaCl 2 = 0,254 moles / 1 mole
Quociente = 0,254
Com base no método 1, o valor dos quocientes permite que o AgNO 3 seja identificado como reagente limitante.
Cálculo do excesso de massa de reagente
O balanço estequiométrico da reação indica que 2 moles de AgNO 3 reagem com 1 mole de BaCl 2.
Moles de BaCl 2 = (0,367 moles de AgNO 3 ) x (1 mol BaCl 2 /2 moles de AgNO 3 )
0,1835 moles de BaCl 2
E as moles de BaCl 2 que não interferiram na reação, ou seja, que estão em excesso são:
0,254 moles – 0,1835 moles = 0,0705 moles
Massa de BaCl 2 em excesso:
0,0705 moles x 208,9 g / mol = 14,72 g
Resumo:
Reagente em excesso: BaCl 2
Massa em excesso: 14,72 g
Cálculo dos gramas de AgCl produzidos na reação
Para calcular a massa dos produtos, os cálculos são feitos com base no reagente limitante.
g de AgCl = (62,4 g de AgNO 3 ) x (1 mol de AgNO 3 / 169,9 g) x (2 mol de AgCl / 2 mol de AgNO 3 ) x (142,9 g / mol de AgCl)
52,48 g
Referências
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
- Flores J. (2002). Química Editorial Santillana
- Wikipedia (2018). Reagente limitante: en.wikipedia.org
- Shah S. (21 de agosto de 2018). Reagentes limitantes Química LibreTexts. Recuperado de: chem.libretexts.org
- Exemplos de reagentes limitadores de estequiometria. Recuperado de: chemteam.info
- Universidade de Washington (2005). Reagentes limitantes Recuperado de: chemistry.wustl.edu