Différence principale - Réactif limitant vs réactif en excès

Un réactif chimique est une espèce chimique nécessaire pour qu'une réaction chimique se produise. Parfois, ce composé réactif est consommé au cours de la progression de la réaction, mais d'autres fois, ce n'est pas le cas. Si ce réactif est consommé au cours de la réaction, il est appelé réactif. Les termes réactif limitant et réactif en excès décrivent la consommation de ces réactifs au cours d'une réaction. Le réactif limitant décidera toujours de la quantité de produit que l'on pourra obtenir en fin de réaction. En d'autres termes, le réactif limitant limite la formation du produit. La principale différence entre un réactif limitant et un réactif en excès est que la quantité de réactif limitant présente dans un mélange réactionnel est inférieure à celle du réactif en excès.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce qu'un réactif limitant - Définition, effet sur la réaction chimique, exemples 2. Qu'est-ce qu'un excès de réactif - Définition, effet sur la réaction chimique, exemples 3. Quelle est la relation entre le réactif limitant et le réactif en excès – Réactif limitant et réactif en excès 4. Quelle est la différence entre le réactif limitant et le réactif en excès – Comparaison des principales différences

Termes clés: excès de réactif, réactif limitant, réactif, réactif

Qu'est-ce qu'un réactif limitant

Le réactif limitant est le réactif d'une réaction chimique particulière qui limite la formation du produit. Par conséquent, le réactif limitant décidera de la quantité de produit qui va se former après la fin de la réaction.

Le réactif limitant est totalement consommé au cours de la réaction. Par conséquent, nous pouvons déterminer la quantité de produit qui va se former en examinant la relation stoechiométrique entre le réactif limitant et le produit. La réaction se termine après la consommation complète du réactif limitant. C'est parce que le mélange réactionnel manque d'un des réactifs.

Le réactif limitant d'une réaction particulière peut être déterminé à l'aide d'un simple calcul. Sinon, nous pouvons le déterminer en regardant simplement le nombre de moles de réactifs et leurs relations stoechiométriques obtenues par l'équation chimique équilibrée.

Comment déterminer le réactif limitant d'une réaction

Prenons un exemple pour comprendre cette méthode.

Ex: Considérez la réaction entre NaOH (0,40 g) et HCl (0,1 M, 10,00 ml) qui produit du chlorure de sodium et de l'eau.

1. Écrire l'équation chimique équilibrée de la réaction

NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(g) + H₂O_(l)

1. Calculer le nombre de moles de chaque réactif dans le mélange réactionnel.

Quantité de NaOH présente = 0,40 g / 40 gmol^-1

= 1x10^-2mole

Quantité de HCl présente = 0,1 molL^-1 x 10,00 x 10^-3 L

= 1x10^-3mole

1. Déterminer la relation stoechiométrique entre les réactifs et les produits.

NaOH: HCl: NaCl = 1: 1: 1

1. Calculez la quantité de produit qui peut être produite par chaque réactif. Le réactif qui donne une plus faible quantité de produit est le réactif limitant.

NaOH: NaCl = 1: 1

1x10^-2mol: NaCl = 1: 1

NaCl = 1 x 10^-2mole

HCl: NaCl = 1: 1

1x10^-3mol: NaCl = 1: 1

NaCl = 1 x 10^-3mole

Comme HCl donne une faible quantité de produit que NaOH, HCl est le réactif limitant.

Qu'est-ce qu'un excès de réactif

L'excès de réactif est le réactif présent en excès dans un mélange réactionnel. Une certaine quantité de ce réactif sera présente après la fin de la réaction. L'excès de réactif peut être observé au début d'une réaction, au cours de la réaction et à la fin de la réaction.

Le concept de réactif en excès est utile pour déterminer la quantité d'une quantité inconnue d'un composant présent dans un composé particulier. Par exemple, dans les méthodes de titrage, nous pouvons ajouter un réactif en excès qui réagira avec le composé inconnu et une partie du réactif restera après la fin de la réaction. Ensuite, la quantité de réactif en excès peut être déterminée en la titrant avec un réactif approprié. Puisque nous connaissons la quantité de réactif utilisée en excès, nous pouvons déterminer la quantité qui a réagi avec le composant inconnu. C'est ce qu'on appelle une méthode de titrage en retour. Analysons un exemple.

Ex: Une solution échantillon (10,00 ml) est composée d'une quantité inconnue de Ni⁺² ions. Nous ajoutons un excès de solution d'EDTA (0,1 M, 15,00 ml) à cet échantillon. L'EDTA réagit avec Ni⁺² en rapport 1: 1. La quantité d'EDTA en excès présente dans l'échantillon peut être déterminée à l'aide d'un étalon Mg⁺² solution (0,1 M) en présence d'indicateur EBT et de tampon pH 10. Ensuite, nous devrions calculer la quantité de Mg⁺² qui a réagi avec l'excès d'EDTA. Comme nous connaissons la quantité totale d'EDTA ajoutée à l'échantillon, nous pouvons calculer la quantité d'EDTA ayant réagi avec Ni⁺² ions. En utilisant le rapport 1: 1, nous pouvons déterminer la quantité de Ni⁺² présent dans l'échantillon original. Dans cette réaction, Ni⁺² est le réactif limitant de la réaction.

Relation entre le réactif limitant et l'excès de réactif

Un vrai mélange réactionnel (pas des mélanges réactionnels idéaux) aura toujours un réactif limitant et un réactif en excès. En effet, les réactifs réagissent les uns avec les autres selon la relation stoechiométrique entre eux. Mais parfois, tous les réactifs sont consommés pendant la réaction. Dans de tels cas, il n'y a pas de réactifs limitants ou en excès.

Différence entre le réactif limitant et le réactif en excès

Définition

Réactif limitant: Le réactif limitant est le réactif d'une réaction chimique particulière qui limite la formation du produit.

Réactif en excès: L'excès de réactif est le réactif présent en excès dans un mélange réactionnel.

Consommation

Réactif limitant: Le réactif limitant est complètement consommé au cours d'une réaction.

Réactif en excès: L'excès de réactif n'est pas complètement consommé au cours d'une réaction.

Présence en fin de réaction

Réactif limitant: Le réactif limitant n'est pas présent en fin de réaction.

Réactif en excès: Une certaine quantité de réactif en excès est présente à la fin de la réaction.

Effet sur le produit

Réactif limitant: Le réactif limitant limite la quantité de produit formé à partir d'une réaction.

Réactif en excès: L'excès de réactif n'a aucun effet sur le produit formé par la réaction chimique.

Conclusion

Le réactif limitant d'une réaction chimique est très important pour déterminer la quantité d'un produit formé au cours d'une réaction chimique. L'excès de réactif n'a aucun effet sur le produit final mais est important dans les méthodes de titrage en retour. Bien que les deux soient des réactifs, il existe quelques différences entre eux. La principale différence entre le réactif limitant et le réactif en excès est que la quantité de réactif limitant présente dans un mélange réactionnel est inférieure à celle du réactif en excès.

Les références:

1. Helmenstine, Anne-Marie. « Qu'est-ce qu'un excès de réactif ? Passez en revue vos concepts de chimie. ThoughtCo, disponible ici. Consulté le 24 août 2017.2. "Stoechiométrie: Limiter le réactif et l'excès.", Disponible ici. Consulté le 24 août 2017.

Image de courtoisie:

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