Quando un chimico vuole fare una certa quantità di un prodotto, ha bisogno di sapere quanto di ogni reagente chimico usare. Allo stesso modo, se ha una certa quantità di reagente, può essere utile scoprire quanto prodotto sarà in grado di fare con esso. In chimica, uno dei fattori che un chimico dovrà conoscere per produrre o determinare la quantità di prodotto che può produrre è il reagente limitante. Il reagente limitante, chiamato anche reagente limitante, limita la quantità di prodotto che può essere prodotto in una reazione: una volta consumato questo reagente, la reazione si fermerà. È importante, quindi, che il chimico sappia determinare quale reagente è il reagente limitante e assicurarsi di averne abbastanza per produrre la quantità di prodotto desiderata.
Il reagente limitante è il reagente che si esaurirà per primo man mano che la reazione progredisce. Quando il reagente limitante è esaurito, la reazione cesserà. Qualsiasi sostanza chimica o sostanza ha il potenziale per essere un reagente limitante. Per determinare quale reagente è quello limitante, il chimico dovrà determinare la quantità di ciascuna sostanza che possiede. Avrà anche bisogno di sapere quale proporzione di ciascun reagente ha bisogno la reazione per continuare la quantità di tempo desiderata.
Un’equazione bilanciata può aiutare uno scienziato a conoscere la proporzione di ciascun reagente. Un’equazione bilanciata è quella che riflette la legge di conservazione: nulla viene creato o distrutto durante la reazione. In altre parole, ci sono tanti atomi su un lato dell’equazione quanti ce ne sono sull’altro. Ad esempio, l’equazione bilanciata per produrre acqua è 2 H2 + O2 = 2 H2O. È chiaro qui che abbiamo bisogno del doppio degli atomi di idrogeno degli atomi di ossigeno per fare l’acqua.
Prima di poter determinare quale reagente è il reagente limitante, uno scienziato deve sapere quante moli di ciascuna sostanza ha. Una mole è pari a circa 6.02 x 1023 unità della sostanza e pesa quanto il peso molecolare di quella sostanza. Ad esempio, poiché il peso molecolare dell’idrogeno è di circa 2 grammi, anche una mole di molecole di idrogeno peserebbe circa 2 grammi e sarebbe approssimativamente uguale a 6.02 x 1023 molecole di idrogeno. Allo stesso modo, il peso molecolare dell’ossigeno, circa 32 grammi, è approssimativamente uguale a una mole di molecole di ossigeno. Quindi, se il chimico ha due grammi di idrogeno e 32 grammi di ossigeno, sa di avere circa una mole di ciascuna sostanza.
Una volta che il chimico ha l’equazione bilanciata corretta e sa quanto di ciascun reagente ha, può quindi determinare quale reagente è il reagente limitante. Ad esempio, se lo scienziato determina di avere una mole di idrogeno e una mole di ossigeno, l’idrogeno sarebbe il reagente limitante. Secondo l’equazione bilanciata per produrre acqua, puoi vedere che ci vogliono il doppio delle moli di atomi di idrogeno rispetto agli atomi di ossigeno per fare l’acqua. In altre parole, ogni atomo di ossigeno ha bisogno di due atomi di idrogeno per produrre acqua. L’idrogeno si esaurirebbe prima dell’ossigeno e, una volta che ciò accade, la reazione si fermerebbe.