Che cosa significa il prodotto limitante? Che parte ha in una reazione chimica? Come si determina?

Per discutere di prodotto limitante devo accennare a qualche nozione,
semplice semplice, di equilibrio chimico.

Una reazione raramente è quantitativa, cioè procede totalmente
verso i prodotti. Quasi sempre in un recipiente di reazione troveremo una
certa quantità di reagenti. Ciò avviene poiché durante
la

formazione dei prodotti una parte di questi reagiscono fra di loro
riformando i reagenti.

Una equazione chimica quasi mai è così:

2A+2B =>  4AB

più probabilmente è così:

2A+2B <=> 4AB

Si dice che la seconda reazione è all’equilibrio, cioè
c’è una interconversione fra reagenti e prodotti quantizzabile numericamente.

Se voglio che una reazione avvenga quantitativamente devo usare vari
accorgimenti (aumento o riduzione della pressione, estrazione dei prodotti
dal recipiente di reazione, uso di un eccesso di reagente). Nel caso dell’uso
di un eccesso di reagente si parla che l’altro reagente è quello
limitante o in difetto. Si usa questo accorgimento per non dare modo al
sistema di raggiungere mai l’equilibrio, così il prodotto in difetto
può convertirsi tutto nel prodotto di reazione.

Ad esempio la reazine fra clorobenzene ed una seconda molecola di cloro
per dare il 1,4-Clorobenzene deve essere condotta in grande eccesso di
1-Clorobenzene, poichè altrimenti si stabilirebbe una situazione
di equilibrio che portebbe alla formazione non solo di 1,4-Clorobenzene
ma anche di 1,3-Clorobenzene.

Di solito l’agente limitante è il reagente che deve essere trasformato
quantitativamente nel prodotto di reazione quindi ha massima importanza
nella reazione chimica.

Se conosco la composizione di una miscela di prodotti e devo determinare
il prodotto in difetto faccio avvenire la reazione e determino quale prodotto
è in eccesso, cioè quale mi è rimasto inalterato nel
recipiente di reazione: in questa maniera posso determinare anche l’agente
limitante. Ovviamente questa è una semplice spiegazione che non
vuole certo comprendere in maniera esaustiva l’argomento dell’equilibrio
chimico e dei reagenti limitanti.

Nelle pagine della chimica  curate
dal prof. Bisceglia, su Eureka, esiste una sezione dedicata all’equilibrio
chimico trattata in maniera esauriente.