Imaginez que vous invitez cinq amis chez vous et que vous n'ayez que quatre cookies. Il n'y aura assez de cookies que pour quatre de vos amis. Cela signifie que les cookies sont le facteur limitant. Tu aurais dû faire plus de cookies !
De la même manière, il existe généralement un facteur limitant (appelé aussi réactif limitant ou alors Limiteur de réaction) dans les réactions chimiques.
Lorsque vous effectuez une réaction chimique en laboratoire, les réactifs ne sont généralement pas en quantités stoechiométriques. En d'autres termes, vous n'avez probablement pas les proportions indiquées par l'équation chimique équilibrée.
Cela signifie qu'à un moment donné, vous utiliserez l'un des réactifs et la réaction s'arrêtera. Ce réactif est appelé réactif limitant. Dans l'exemple ci-dessus, les cookies sont le réactif limitant.
L'autre réactif, celui qu'il y a en abondance, s'appelle le excès de réactif ou alors réactif en excès.
Déterminer quel est le réactif limitant
Jetez un œil à la réaction suivante entre l'ammoniac et le dioxyde de carbone, qui est utilisé pour fabriquer de l'urée (NH
Cette équation nous dit que pour chaque mole de dioxyde de carbone, deux moles d'ammoniac sont nécessaires pour fabriquer une mole d'urée et une mole d'eau. Supposons que 4 moles de dioxyde de carbone soient ajoutées à 12 moles d'ammoniac. Combien de moles d'ammoniac sont nécessaires pour réagir avec les 4 moles entières de dioxyde de carbone ?
Ainsi, quatre moles de dioxyde de carbone nécessitent 8 moles d'ammoniac. Cela signifie qu'il restera 4 moles d'ammoniac. Cela indique que le dioxyde de carbone est le réactif limitant tandis que l'ammoniac est le réactif en excès.
Vous pouvez également déterminer lequel est limitant en calculant la quantité de dioxyde de carbone nécessaire pour réagir avec 12 moles d'ammoniac :
Pour utiliser les 12 moles d'ammoniac, vous auriez besoin de 6 moles de dioxyde de carbone. Vous n'en avez que quatre. Cela signifie que le dioxyde de carbone est le réactif limitant. Dans tous les cas, vous constatez que le dioxyde de carbone est le réactif limitant.
Le réactif limitant n'est pas une propriété de l'équation chimique. Cela dépend entièrement de la quantité que vous avez d'une substance donnée lorsque vous effectuez une réaction.
Trouver le réactif limitant lorsque la masse de réactifs est donnée
Maintenant que vous savez comment trouver le réactif limitant, jetez un œil à cet exemple.
Le chlorure d'aluminium peut être fabriqué par réaction d'aluminium et de chlore :
Quel est le réactif limitant si vous avez 25 g d'Al et 32 g de Cl2?
Avant de commencer, vérifiez l'équation pour vous assurer qu'elle est équilibrée. Ensuite, familiarisez-vous avec. On dirait que 2 moles d'aluminium réagissent avec 3 moles de Cl2 afin de faire 2 moles de chlorure d'aluminium. Puisque vous connaissez la relation entre les deux en moles, mais pas en masse, convertissez la masse des deux réactifs en moles en utilisant la masse molaire des substances.
Moles d'aluminium :
Moles de chlore :
Maintenant, et si vous utilisiez tout l'aluminium? Combien de chlore faudrait-il ?
Vous auriez besoin de 1,4 mole de chlore, mais vous n'avez pas autant de chlore. Il n'y a que 0,45 mole de chlore. Cela signifie que le chlore est le réactif limitant.
Vous pouvez le confirmer en calculant combien de moles d'aluminium seraient nécessaires pour réagir avec tout le chlore :
Pour réagir avec tout le chlore, vous auriez besoin de 0,3 mole d'aluminium, et il y a 0,93 mole d'aluminium. Cela confirme qu'il y a suffisamment d'aluminium pour réagir avec tout le chlore. Le chlore est le réactif limitant et l'aluminium est le réactif en excès.