Planejativo

Reagente limitante ou em excesso

Modelos atômicos

Distribuição eletrônica

Números quânticos

Classificação periódica

Propriedades periódicas

Ligações químicas

Geometria molecular

Hibridização de orbitais

Forças intermoleculares

Radioatividade

Propriedades da matéria

Substâncias puras e misturas

Materiais de laboratório

Tratamento da água e do esgoto

Estudo dos ácidos

Estudo das bases

Potencial hidrogeniônico (pH) e Indicadores ácido-base

Estudo dos sais

Estudo dos óxidos

Ácidos, bases, sais e óxidos importantes

Reações inorgânicas

Grandezas químicas

Fórmulas químicas

Balanceamento de reações

Cálculo estequiométrico

Variáveis de estado e Transformações gasosas

Densidade, Efusão e Difusão de gases

Poluição ambiental, Efeito estufa e Chuvas ácidas

Mistura dos gases

Polaridade das ligações e das moléculas

Separação de misturas

Pureza e Rendimento

Leis ponderais

Alguns pontos-chave dessa matéria para o ENEM que devem ser levados em conta ao estudarmos são:

Uma explicação didática dos conceitos de reagente limitante ou em excesso. Fonte: 

Reagentes limitantes e em excesso são casos especiais no cálculo estequiométrico que ocorrem quando a quantidade de um ou mais reagentes em uma reação química não está na proporção estequiométrica adequada para que todos os reagentes sejam completamente consumidos. Esses casos são cruciais para entender o rendimento real de uma reação e otimizar processos químicos.

Reagente limitante é aquele que se esgota primeiro durante a reação, limitando assim a quantidade de produto formado. Isso acontece quando um reagente é fornecido em quantidade menor do que a proporção estequiométrica ideal em relação aos outros reagentes. Uma vez que o reagente limitante é totalmente consumido, a reação para, mesmo que ainda haja outros reagentes disponíveis.

Reagente em excesso, por outro lado, é aquele que ainda permanece em quantidade após a reação ter sido completada, ou seja, após o reagente limitante ter sido totalmente consumido. O reagente em excesso não limita a quantidade de produto formado e, portanto, está presente em quantidade maior do que a necessária para reagir completamente com o reagente limitante.

Ao lidar com casos especiais de cálculo estequiométrico envolvendo reagentes limitantes e em excesso, é importante determinar qual reagente é o limitante e qual está em excesso, e em seguida realizar os cálculos estequiométricos com base no reagente limitante. Isso permitirá prever corretamente a quantidade máxima de produto que pode ser formada, bem como a quantidade de reagente em excesso que permanecerá após a reação.

Resolver um exercício de estequiometria com reagente limitante ou em excesso envolve os seguintes passos:

Vamos aplicar o passo a passo a um exemplo didático em que há reagentes limitantes e em excesso. Considere a reação entre o ferro (Fe) e o ácido clorídrico (HCl) para produzir cloreto de ferro (FeCl₂) e gás hidrogênio (H₂):

Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl₂(aq) + H₂(g)

Suponha que você tenha 55,85 g de ferro e 200 g de ácido clorídrico. Calcule a massa de cloreto de ferro (FeCl₂) produzida.

Passo 1: A equação química já está balanceada.

Passo 2: Converta a massa de ferro (55,85 g) e ácido clorídrico (200 g) em mols:

55,85 g Fe × (1 mol Fe / 55,85 g Fe) = 1 mol Fe 200 g HCl × (1 mol HCl / 36,5 g HCl) ≈ 5,48 mol HCl

Passo 3: Utilize a regra de três para determinar a quantidade teórica de mols de cada reagente:

Para o ferro: 1 mol Fe × (2 mol HCl / 1 mol Fe) = 2 mol HCl (quantidade teórica de HCl)

Para o ácido clorídrico: 5,48 mol HCl × (1 mol Fe / 2 mol HCl) ≈ 2,74 mol Fe (quantidade teórica de Fe)

Passo 4: Compare as quantidades teóricas e reais de mols dos reagentes:

A quantidade teórica de HCl (2 mol) é menor que a quantidade real (5,48 mol), enquanto a quantidade teórica de Fe (2,74 mol) é maior que a quantidade real (1 mol). Portanto, o ácido clorídrico está em excesso e o ferro é o reagente limitante.

Passo 5: Realize os cálculos estequiométricos usando o reagente limitante (ferro) para determinar a quantidade máxima de produto (FeCl₂) que pode ser formada:

1 mol Fe × (1 mol FeCl₂ / 1 mol Fe) = 1 mol FeCl₂

Converta a quantidade de mols de cloreto de ferro (1 mol) em massa:

1 mol FeCl₂ × (127,2 g FeCl₂ / 1 mol FeCl₂) = 127,2 g FeCl₂

Passo 6: Calcule a quantidade de ácido clorídrico em excesso que permanecerá após a reação:

5,48 mol HCl (quantidade real) - 2 mol HCl (quantidade teórica) = 3,48 mol HCl

Resultado: A massa de cloreto de ferro produzida é de 127,2 g, e 3,48 mol de ácido clorídrico permanecerão após a reação, pois estão em excesso.