Calculadora de reagente limitante
Informe as quantidades iniciais de cada reagente para descobrir qual se esgota primeiro, o rendimento teórico do produto e a massa que sobra em excesso.
Resultado da análise estequiométrica
Reagente limitante
H₂
H₂ é o reagente limitante (esgota-se primeiro).
Rendimento teórico máximo
22.708 g de NH₃
1.333 mol de NH₃
Reagente em excesso
Sobram 0.333 mol de N₂ sem reagir
9.338 g de N₂ em excesso
COMPARAÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA
Determinação do reagente limitante
| Reagente | Quantidade disponível | Coeficiente estequiométrico | Mols ÷ Coeficiente (grau de avanço) |
|---|---|---|---|
| N₂ | 28.014 g | 1 | 1.000 |
| H₂ | 4.032 g | 3 | 0.6667 |
H₂ → Reagente limitante
O menor valor obtido na divisão (mols ÷ coeficiente) identifica inequivocamente o reagente limitante.
RESOLUÇÃO DETALHADA
Cálculo passo a passo até o produto NH₃
Passo 1 — Conversão de cada reagente para quantidade de matéria (mols)
28.014 g ÷ 28.014 g/mol = 1.000 mol de N₂
4.032 g ÷ 2.016 g/mol = 2.000 mol de H₂
Passo 2 — Divisão dos mols pelos coeficientes estequiométricos
N₂: 1.000 mol ÷ 1 = 1.000
H₂: 2.000 mol ÷ 3 = 0.6667
Passo 3 — Identificação do menor quociente
H₂ é o reagente limitante porque apresenta o menor quociente molar (0.6667).
Passo 4 — Cálculo do rendimento teórico de produto
0.6667 × 2 = 1.333 mol de NH₃
1.333 mol × 17.031 g/mol = 22.708 g de NH₃
Cálculo do excesso restante de N₂
0.6667 × 1 = 0.6667 mol de N₂ consumidos na reação
1.000 mol − 0.6667 mol = 0.3333 mol de N₂ restantes sem reagir
0.3333 mol × 28.014 g/mol = 9.338 g de N₂ em excesso
RESUMO DA REAÇÃO
Propriedades molares das espécies químicas
| Espécie | Papel químico | Coeficiente estequiométrico | Massa molar |
|---|---|---|---|
| N₂ | Reagente | 1 | 28.014 g/mol |
| H₂ | Reagente | 3 | 2.016 g/mol |
| NH₃ | Produto | 2 | 17.031 g/mol |
METODOLOGIA
Como achar o reagente limitante e o excesso?
- Certifique-se de que a equação química está devidamente balanceada.
- Converta a quantidade em massa de cada reagente para quantidade de matéria em mols (n = m / M).
- Divida os mols de cada reagente pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico na equação.
- O reagente que apresentar o menor quociente é o reagente limitante (aquele que se esgota primeiro).
- Utilize os mols do reagente limitante para calcular a quantidade máxima formada de cada produto (rendimento teórico) e a sobra dos reagentes em excesso.
Equações fundamentais
Quociente estequiométrico = Quantidade de mols (n) ÷ Coeficiente da reação
Menor quociente → Reagente limitante
Mols teóricos de produto = Quociente do limitante × Coeficiente do produto
CONCEITOS
Limitante, rendimento teórico e reagente em excesso
Por que o reagente limitante determina a reação?
A reação cessa imediatamente no instante em que o reagente limitante é totalmente consumido, independentemente da quantidade disponível dos outros reagentes. Por isso, é ele que governa o rendimento teórico máximo alcançável.
O que é rendimento teórico?
É a quantidade máxima teórica de produto que pode ser gerada segundo a estequiometria ideal da reação, assumindo conversão de 100% sem perdas ou reações paralelas.
Por que a equação precisa estar balanceada?
Porque os coeficientes estequiométricos traduzem as proporções em que as moléculas reagem.
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
Na reação padrão de síntese, a proporção estequiométrica em mols é:
1 mol N₂ + 3 mol H₂ → 2 mol NH₃
APLICAÇÕES
Capacidades desta calculadora
Insira as massas ou quantidades em mols dos reagentes para descobrir qual esgota primeiro, o produto máximo obtido e o excesso que sobra.
Recursos inclusos:
- Identificação determinística do reagente limitante
- Cálculo do rendimento teórico máximo em mols e gramas
- Quantificação da massa e dos mols do reagente em excesso não reagido
- Suporte a unidades variadas de massa (g, kg, mg) e quantidade de matéria (mol)
- Análise de reações com múltiplos reagentes (dois ou mais)
- Detecção de misturas em proporção estequiométrica ideal
Explore ferramentas complementares:
DÚVIDAS FREQUENTES
Perguntas frequentes sobre reagente limitante
O que é reagente limitante?
O reagente limitante é a substância que é inteiramente consumida primeiro durante uma reação química, interrompendo a continuidade do processo e determinando a quantidade máxima possível de produtos formados.
Como identificar o reagente limitante passo a passo?
Converta a massa de cada reagente em mols dividindo pela massa molar correspondente. Depois, divida a quantidade de mols pelo respectivo coeficiente estequiométrico na equação balanceada. O reagente com o menor quociente é o reagente limitante.
Por que não podemos simplesmente comparar as massas em gramas dos reagentes?
Porque substâncias químicas possuem massas molares diferentes. Uma menor massa em gramas não significa necessariamente menos moléculas. A comparação química válida deve ser sempre feita em mols.
A equação química precisa estar balanceada?
Sim. Os coeficientes da reação balanceada definem a proporção molar necessária para o consumo mútuo dos reagentes.
O que é rendimento teórico?
É a quantidade calculada de produto que seria obtida se todo o reagente limitante fosse transformado em produto sem nenhuma perda física ou química.
O que é reagente em excesso?
É o reagente que não é completamente consumido durante a reação química, restando uma parcela residual inalterada após o consumo total do reagente limitante.
Pode acontecer de não haver reagente limitante?
Sim. Se todos os reagentes forem adicionados exatamente na proporção molar indicada pelos coeficientes estequiométricos da equação, todos se esgotam simultaneamente e não há sobra de reagente em excesso.
Esta calculadora fornece o rendimento real obtido no laboratório?
Não. O rendimento real depende da pesagem experimental após a síntese e purificação. Para comparar a massa obtida no laboratório com a massa teórica, utilize a nossa Calculadora de Rendimento Percentual.