Calcolo del reagente limitante
Questo strumento trova il reagente limitante confrontando due reagenti di un’equazione bilanciata. Per 3 Si + 2 N₂ → Si₃N₄ con 2,00 g di silicio e 1,50 g di azoto, il silicio finisce per primo: è il reagente limitante e si formano al massimo 0,0237 mol di Si₃N₄. La tabella mostra ogni passaggio, l’avanzo del reagente in eccesso e la resa teorica.
Come si calcola
Il reagente limitante è quello che si esaurisce per primo e quindi limita la quantità di prodotto; l’altro reagente è in eccesso. Per trovarlo si calcola quanto prodotto darebbe ciascun reagente da solo: quello che ne dà meno è il limitante. È il metodo del libro di testo OpenStax Chemistry 2e. La sua analogia dei toast: con 28 fette di pane, 11 fette di formaggio e una ricetta di 2 pane + 1 formaggio si preparano solo 11 toast; il formaggio limita e avanzano sei fette di pane.
Esempi di reagente limitante
| Equazione bilanciata | Quantità | Reagente limitante | Prodotto teorico |
|---|---|---|---|
| H₂ + Cl₂ → 2 HCl | 3 mol H₂ · 2 mol Cl₂ | Cl₂ | 4,00 mol HCl |
| 3 Si + 2 N₂ → Si₃N₄ | 2,00 g Si · 1,50 g N₂ | Si | 0,0237 mol Si₃N₄ |
| 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O | 5,00 g H₂ · 10,0 g O₂ | O₂ | 0,625 mol H₂O |
| N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ | 14,0 g N₂ · 6,00 g H₂ | N₂ | 1,00 mol NH₃ |
| CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O | 16,0 g CH₄ · 48,0 g O₂ | O₂ | 0,750 mol CO₂ |
| 4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃ | 10,0 g Fe · 5,00 g O₂ | Fe | 0,0895 mol Fe₂O₃ |
| 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl | 2 mol Na · 2 mol Cl₂ | Na | 2,00 mol NaCl |
Le prime tre righe vengono da OpenStax; le altre sono calcolate con lo stesso metodo. L’esempio 4.12 passo per passo: 2,00 g Si : 28,09 g/mol = 0,0712 mol di Si e 1,50 g N₂ : 28,02 g/mol = 0,0535 mol di N₂. Il silicio da solo darebbe 0,0712 × 1/3 = 0,0237 mol di Si₃N₄, l’azoto da solo 0,0535 × 1/2 = 0,0268 mol. Il silicio ne dà meno, quindi è il reagente limitante. Lo strumento usa i pesi atomici IUPAC attuali (Si 28,085; N₂ 28,014), che cambiano solo le ultime cifre.
Reagente in eccesso e avanzo
Noto il reagente limitante, la quantità di reagente in eccesso che reagisce si ricava dai coefficienti. Con 3 mol di H₂ e 2 mol di Cl₂ (rapporto 1 : 1), le 2 mol di Cl₂ reagiscono con 2 mol di H₂ e avanza 1 mol di H₂, proprio il caso descritto da OpenStax. La massa minore non è automaticamente il reagente limitante: in 2 H₂ + O₂ i 5,00 g di idrogeno sono la massa minore, ma limita l’ossigeno, perché l’idrogeno ha una massa molare molto più bassa.
- Prima si bilancia l’equazione; i coefficienti vanno nei loro campi.
- La resa teorica è il massimo; la quantità ottenuta in pratica di solito è minore.
- Scrivi le formule con le maiuscole giuste: CO è il monossido di carbonio, Co il cobalto.
Quanto di quel massimo si è ottenuto davvero lo dice il calcolo della resa percentuale; la massa molare di qualsiasi formula si trova con il calcolatore di massa molare.
Domande frequenti
Come si trova il reagente limitante?
Si convertono entrambe le quantità in moli e si calcola con i coefficienti quanto prodotto darebbe ciascun reagente da solo. Quello che ne dà meno è il limitante.
Il reagente limitante è quello con la massa minore?
Non per forza. Le masse vanno convertite in moli e confrontate con i coefficienti. Con 5,00 g di H₂ e 10,0 g di O₂ che formano acqua limita l’ossigeno, cioè la massa maggiore.
Quanto avanza del reagente in eccesso?
La quantità di reagente in eccesso meno quella che reagisce con il limitante. In H₂ + Cl₂ con 3 mol e 2 mol avanza 1 mol di H₂.
Che cos’è la resa teorica?
La quantità di prodotto che si forma se il reagente limitante reagisce completamente. Con 2,00 g di Si e 1,50 g di N₂ sono 0,0237 mol di Si₃N₄.
Posso inserire moli invece di grammi?
Sì. Imposta «Quantità in» su moli; le formule servono allora solo da etichette, a meno che tu non voglia la resa e l’avanzo anche in grammi.
Fonti e riferimenti normativi
- 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)
- IUPAC CIAAW – Abridged Standard Atomic Weights (Atomic Weights 2021, revised 2024), used for the molar masses (read 10.10.2026)
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