Tea ha scritto:
Vorrei che mi spiegasse con un esempio il reagente limitante...con reagenti che non hanno lo stesso coefficiente stechiometrico davanti...per favore.
Questa è la mia risposta:
Consideriamo la seguente equazione chimica:
CaC2(s) + 2 H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)
e, sapendo che si mettono a reagire 100 g di acqua con 100 g di carburo di calcio, CaC2, cerchiamo di stabilire qual è il reagente limitante e quanto C2H2 si ottiene. L’equazione di reazione ci informa che per far reagire 1 mole di CaC2 servono 2 moli di acqua e che dalla reazione si ottengono 1 mole di idrossido di calcio, Ca(OH)2,e 2 moli di acetilene, C2H2. In altre parole, la quantità in moli di acqua deve essere il doppio di quello di CaC2 se si vuole che esso reagisca completamente.
Prima di tutto dobbiamo calcolare le masse molari dei due reagenti e la loro quantità in moli, poi dovremo stabilire se il numero di moli di acqua è almeno il doppio di quello di carburo di calcio; in caso affermativo, tutto il carburo reagisce, in caso contrario a fine reazione ne resterà una parte. Quindi:
mmolare CaC2 = 64,10 g/mol mmolare H2O = 18,02 g/mol
n CaC2 = m/mmolare = 100 g/64,10 g/mol = 1,56 mol CaC2
n H2O = m/mmolare = 100 g/18,02 g/mol = 5,55 mol H2O
Poiché il numero di moli di CaC2 è 1,56 mol, occorreranno almeno 1,56×2 = 3,12 mol H2O per trasformare tutto il carburo di calcio. Ma la quantità di acqua messa a reagire è ben 5,55 mol, quindi l’acqua è presente in eccesso mentre il carburo di calcio è il reagente in difetto, cioè è il reagente limitante. La reazione, infatti, si arresta nel momento in cui scompare l’ultima traccia di carburo, anche se vi è ancora acqua disponibile, e ciò limita la quantità di prodotto che si può ottenere dalla reazione. Poiché il rapporto molare di reazione tra CaC2 e C2H2 è di 1 : 1, dalla reazione si ottiene una quantità in moli di C2H2 pari a quella di CaC2 che reagisce, cioè 1,56 mol.
In conclusione, a fine reazione sono scomparse 1,56 mol di CaC2, si sono formate 1,56 mol di C2H2 e 1,56 mol di Ca(OH)2 ma è rimasta l’acqua in eccesso, pari a (5,55 – 3,12) = 2,43 mol.
Spero tanto di averti chiarito le idee!