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Calcul du réactif limitant

Cet outil détermine le réactif limitant en comparant deux réactifs d’une équation équilibrée. Pour 3 Si + 2 N₂ → Si₃N₄ avec 2,00 g de silicium et 1,50 g d’azote, le silicium s’épuise en premier : c’est le réactif limitant, et il se forme au plus 0,0237 mol de Si₃N₄. Le tableau montre chaque étape, le reste du réactif en excès et la quantité théorique de produit.

Source : OpenStax Chemistry 2e, 4.4 Reaction Yields – limiting and excess reactant, comparing the product amount from each reactant; H₂ + Cl₂ → 2 HCl (3 mol/2 mol), Example 4.12 (3 Si + 2 N₂ → Si₃N₄: 2.00 g Si, 1.50 g N₂ → 0.0237/0.0268 mol, Si limiting), Check Your Learning (5.00 g H₂, 10.0 g O₂ → O₂) (read 10.10.2026). Mise à jour : .

D’après l’équation équilibrée, par exemple 3 dans 3 Si.
Par exemple Si, N2, H2O, CuSO4 ; les majuscules comptent (Co ≠ CO).
Utile seulement pour afficher la quantité théorique en grammes.
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Résultat

Réactif limitant
Si est le réactif limitant, N₂ est en excès
Étapes
ÉtapeValeur
Masse molaire de Si28,085 g/mol
Masse molaire de N₂28,014 g/mol
Quantité de matière de Si2 g ÷ 28,085 g/mol = 0,07121 mol
Quantité de matière de N₂1,5 g ÷ 28,014 g/mol = 0,05354 mol
Si₃N₄ à partir de tout le Si0,07121 mol × 1/3 = 0,02374 mol
Si₃N₄ à partir de tout le N₂0,05354 mol × 1/2 = 0,02677 mol
Quantité théorique de produit0,02374 mol Si₃N₄ = 3,33 g
N₂ restant0,00607 mol = 0,17 g
Calculé comme dans OpenStax : le réactif qui donnerait le moins de produit est le réactif limitant. Masses molaires d’après les masses atomiques standard de l’IUPAC ; l’équation doit être équilibrée.

Comment le calcul est fait

Le réactif limitant est celui qui s’épuise en premier et limite donc la quantité de produit ; l’autre réactif est en excès. Pour le trouver, on calcule la quantité de produit que chaque réactif donnerait à lui seul : celui qui en donne le moins est limitant. C’est la méthode du manuel OpenStax Chemistry 2e. Son analogie des sandwichs : avec 28 tranches de pain, 11 tranches de fromage et une recette de 2 pains + 1 fromage, on ne fait que 11 sandwichs ; le fromage limite et il reste six tranches de pain.

Exemples de réactif limitant

Équation équilibréeQuantitésRéactif limitantProduit théorique
H₂ + Cl₂ → 2 HCl3 mol H₂ · 2 mol Cl₂Cl₂4,00 mol HCl
3 Si + 2 N₂ → Si₃N₄2,00 g Si · 1,50 g N₂Si0,0237 mol Si₃N₄
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O5,00 g H₂ · 10,0 g O₂O₂0,625 mol H₂O
N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃14,0 g N₂ · 6,00 g H₂N₂1,00 mol NH₃
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O16,0 g CH₄ · 48,0 g O₂O₂0,750 mol CO₂
4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃10,0 g Fe · 5,00 g O₂Fe0,0895 mol Fe₂O₃
2 Na + Cl₂ → 2 NaCl2 mol Na · 2 mol Cl₂Na2,00 mol NaCl

Les trois premières lignes viennent d’OpenStax ; les autres sont calculées avec la même méthode. L’exemple 4.12 étape par étape : 2,00 g de Si ÷ 28,09 g/mol = 0,0712 mol de Si et 1,50 g de N₂ ÷ 28,02 g/mol = 0,0535 mol de N₂. Le silicium seul donnerait 0,0712 × 1/3 = 0,0237 mol de Si₃N₄, l’azote seul 0,0535 × 1/2 = 0,0268 mol. Le silicium en donne moins : c’est le réactif limitant. L’outil utilise les masses atomiques actuelles de l’IUPAC (Si 28,085 ; N₂ 28,014), ce qui ne change que les derniers chiffres.

Réactif en excès et quantité restante

Une fois le réactif limitant connu, la quantité de réactif en excès qui réagit découle des coefficients. Avec 3 mol de H₂ et 2 mol de Cl₂ (rapport 1 : 1), les 2 mol de Cl₂ réagissent avec 2 mol de H₂ et il reste 1 mol de H₂, exactement le cas décrit par OpenStax. La plus petite masse n’est pas forcément le réactif limitant : dans 2 H₂ + O₂, les 5,00 g d’hydrogène sont la plus petite masse, mais c’est l’oxygène qui limite, car l’hydrogène a une masse molaire bien plus faible.

La part de ce maximum réellement obtenue se calcule avec le calcul du rendement chimique ; la masse molaire de n’importe quelle formule s’obtient avec le calcul de masse molaire.

Questions fréquentes

Comment trouver le réactif limitant ?

Convertissez les deux quantités en moles, puis calculez avec les coefficients la quantité de produit que chaque réactif donnerait seul. Celui qui en donne le moins est limitant.

Le réactif limitant est-il celui qui a la plus petite masse ?

Pas forcément. Il faut convertir les masses en moles et les comparer aux coefficients. Avec 5,00 g de H₂ et 10,0 g de O₂ formant de l’eau, c’est l’oxygène, la plus grande masse, qui limite.

Combien reste-t-il du réactif en excès ?

La quantité de réactif en excès moins celle qui réagit avec le réactif limitant. Pour H₂ + Cl₂ avec 3 mol et 2 mol, il reste 1 mol de H₂.

Qu’est-ce que la quantité théorique de produit ?

La quantité de produit formée si le réactif limitant réagit entièrement. Avec 2,00 g de Si et 1,50 g de N₂, on obtient 0,0237 mol de Si₃N₄.

Puis-je saisir des moles au lieu de grammes ?

Oui. Réglez « Quantités en » sur moles ; les formules ne servent alors que d’étiquettes, sauf si vous voulez aussi le produit et le reste en grammes.

Sources et références juridiques

Dernière mise à jour : · Principes éditoriaux

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