O reagente limitante — Química, 14–17 anos
Porquê uma reacção pára quando um reagente se esgota, mesmo que ainda sobrem outros reagentes.
O ingrediente que se esgota
Numa reacção, o reagente limitante é a substância que se esgota primeiro. A sua quantidade determina a quantidade máxima de produto que pode formar-se; os reagentes que sobram não conseguem continuar a reacção sozinhos. Pense em fazer sanduíches: duas fatias de pão e uma fatia de queijo fazem uma sanduíche, por isso limita o número de sanduíches o ingrediente que permite menos conjuntos completos.
Porquê encontrá-lo?
As reacções reais raramente começam com exactamente as quantidades necessárias. Um químico precisa de saber qual reagente se vai esgotar, para que a quantidade prevista de produto não seja demasiado alta. Esta ideia surgiu do problema prático de planear misturas: identifica desperdícios, explica o material que sobra e mostra qual ingrediente deve ser acrescentado para aumentar a produção.
Exemplo resolvido: formar amoníaco
Use N₂ + 3H₂ → 2NH₃. Suponha que existem 2,0 mol de N₂ e 5,0 mol de H₂. O azoto poderia formar 4,0 mol de NH₃, mas 5,0 mol de H₂ só pode formar 10 ÷ 3 = 3,33 mol de NH₃. Portanto, o hidrogénio é o reagente limitante e a quantidade máxima é 3,33 mol de NH₃. Sobram 2,0 − 5,0 ÷ 3 = 0,33 mol de azoto.
Escolher o número mais pequeno
Um atalho comum é chamar limitante ao reagente com menos mols. Isso pode estar errado, porque a equação pode exigir números diferentes de partículas: um mol de N₂ precisa de três mols de H₂. O método mais seguro é dividir a quantidade de cada reagente pelo seu coeficiente e comparar os resultados. O quociente mais pequeno mostra quantos conjuntos de reacção são possíveis.
Menos desperdício, melhores receitas
Os fabricantes usam cálculos do reagente limitante ao produzir fertilizantes, medicamentos, combustíveis e ingredientes alimentares. Podem escolher as quantidades para não deixar materiais caros em grande excesso, mantendo ao mesmo tempo um controlo seguro do processo. Na cozinha, a mesma lógica explica por que muita farinha não permite fazer mais bolos quando acabam os ovos.
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