Réactif limitant
et
réactif en excès



Lorsqu'on fait une réaction chimique au laboratoire, on utilise presque toujours un excès d'un des réactifs. Par exemple, pour la réaction suivante:

on pourrait utiliser 2 moles de H2 et 1 mole de I2 même si l'équation nous donne un rapport de 1 à 1 pour les réactifs. L'avantage d'utiliser un des réactifs en excès est de déplacer l'équilibre vers la formation du produit désiré.

L'exemple 1 ci-dessous nous montre comment on traite la stoechiométrie d'une telle réaction.

Exemple 1 

On place une mole de H2 et deux moles de I2. Quelle sera la composition du milieu réactionnel à la fin? 

 

On établit le tableau de la réaction en plaçant à la ligne proportion les coefficients stoechiométriques. À la ligne initiale, on écrit le nombre de mole de chaque réactif utilisé. À partir de ces quantités, on détermine le réactif limitant. C'est lui qui nous permet de compléter la ligne réaction en respectant la stoechiométrie (ligne proportion). Dans ces conditions, le milieu réactionnel contient toujours, à la fin, le produit désiré et une certaine quantité du réactif en excès.

 
Tableau de la réaction

À la fin, le milieu réactionnel contiendra 2 moles de HI formées par la réaction et l'excès de I2, 1 mole, qui n'a pu réagir.

Dans une réaction, chacun des réactifs peut être soit limitant soit en excès. Dans l'exemple précédent, on a utilisé I2 en excès. Dans le suivant on utilise un excès de H2

Exemple 2 

On place deux moles de H2 et une mole de I2. Quelle sera la composition du milieu réactionnel à la fin?


 
Tableau de la réaction

À la fin, le milieu réactionnel contiendra 2 moles de HI formées par la réaction et l'excès de H2, 1 mole, qui n'a pu réagir. 

Exemple 3 

Dans des conditions réactionnelles appropriées, on obtient de l'eau par la réaction suivante:

On fait réagir 2 moles de H2 avec 2 moles de O2. Quelle sera la composition du milieu réactionnel à la fin de la réaction?


 
Tableau de la réaction

À la fin, le milieu réactionnel contiendra 2 moles de H2O formées par la réaction et l'excès de O2, 1 mole, qui n'a pu réagir. 

Exemple 4 

On fait réagir 2 moles de H2 avec 2 moles de O2. Quelle sera la composition du milieu réactionnel à la fin de la réaction?



Tableau de la réaction

À la fin, on obtient 2 moles d'eau, mais il reste un excès de 1 mole de H2

Exercice 

Combien de mole d'ammoniac (NH3) peut -on obtenir par la réaction de 112 g d'azote (N2) avec 26 g d'hydrogène (H2) selon la réaction?

Réponse 

8 moles de NH3 et un excès de 1 mole de H2

Remarque 

Si , dans un problème, vous obtenez une valeur négative à la ligne fin c'est que vous avez pris le mauvais réactif comme limitant. Il s'agit de refaire le tableau.