Reactivo limitante y en exceso

Reactivo limitante

Aquel reactivo que se ha consumido por completo en una reacción química se le conoce con el nombre de reactivo limitante pues determina o limita la cantidad de producto formado.

Similador 1

Simulador 2


CÁLCULOS DE REACTIVO LIMITANTE A PARTIR DE MOLES

Ejemplo:

Se necesita un cierre, tres arandelas y dos tuercas para construir una baratija. Si el inventario habitual es 4,000 cierres, 12,000 arandelas y 7,000 tuercas. ¿Cuantas baratijas se pueden producir? 
La ecuación correspondiente será:



Primer paso: Halle la relación molar. En esta reacción se hace referencia a 1 mol de cierres, 3 moles de arandela y 2 moles de tuercas reaccionan para dar 1 mol de baratijas. 


Segundo paso: Divide la cantidad  que te dan de cada reactivo por el número de moles de ese reactivo (Coeficiente) que se usan en la ecuación ajustada, para determinar la  cantidad de cada reactivo para la ecuación química especifica.

Cierres: 4,000 / 1 = 4,000 
Arandelas: 12,000 / 3 = 4,000 
Tuercas: 7,000 / 2 = 3,500

El que da menor cantidad es el Reactivo limitante y los demás son reactivos en exceso
Por tanto, el reactivo limitante del ejemplo es la tuerca. 

Tercer paso: Se determina el número de baratijas que pueden hacerse a partir del reactivo limitante. Ya que el reactivo limitante es la tuerca, el máximo número de baratijas que pueden hacerse viene determinado por el número de tuercas.

Entran dos tuercas en cada baratija, de modo que el número de baratijas que pueden producirse, de acuerdo con la estequiometria del proceso es:

7,000 / 2 = 3,500 x 1 baratija = 3,500 baratijas 

Ejercicio:

1. Para la reacción:


¿Cuál es el reactivo limitante si tenemos 10 moléculas de hidrógeno y 10 moléculas de oxígeno?

                                          Actividad 1

1. Considere la siguiente reacción: 


Supongamos que se mezclan 63 moles de NH3 con 114 moles de CO2.
¿Cual es el reactivo limitante?
¿Cual es el reactivo en exceso?
 ¿Cuántas moles de urea [(NH2)2CO] se obtendrán? 

2. Según la siguiente reacción 


Al reacciónar  6,8 moles de H2S con 24 moles de SO2, 
¿Cual es el reactivo limitante?
 ¿Cuál es el reactivo en exceso?
 ¿Cuántas moles de azufre se producen?


CÁLCULOS DE REACTIVO LIMITANTE A PARTIR DE GRAMOS


Ejemplo:

Haces reaccionar 21,3 g de nitrato de plata con 33,5 g de cloruro de aluminio para preparar cloruro de plata y nitrato de aluminio. 
a. ¿Cuál es el reactivo limitante?
b. ¿Cuantos gramos del reactivo en exceso sobran?
c. ¿Cuantos gramos de cloruro de plata se produce?

Parte a

Paso 1: Halla las masas molares de los reactivos ( cálculos estequiometricos)



Paso 2: Convierta las masas de los reactivos a moles utilizando la siguiente ecuación

Moles de sustancia = Masa de la sustancia en gramos/Masa molar de la sustancia



Paso 3: Divide la cantidad de moles  que te dan de cada reactivo por el número de moles de ese reactivo (Coeficiente) que se usan en la ecuación ajustada, para determinar la  cantidad de cada reactivo para la ecuación química especifica.

R/ El reactivo limitante es el AgNO3 por que es el que se encuentra en menor cantidad

Parte b


Paso 1: Plantee una regla de tres teniendo en cuentas la relación molar de los reactivos y las moles del reactivo limitante, para hallar las moles del reactivo en exceso que se consumio. 

Paso 2: Transforme las moles del reactivo en exceso consumido en gramos utilizando la siguiente formula. 

Masa de la sustancia en gramos   =  Moles de sustancia   x   Masa molar de la sustancia



Paso 3: Reste la masa inicial del reactivo en exceso con la masa del reactivo en exceso consumido.


masa inicial del reactivo en exceso    -     masa del reactivo en exceso consumido.
                             33,5 g de cloruro de aluminio    -     1,358 g de Cloruro de Aluminio 
32,142 g de Cloruro de Aluminio


Parte c : 

Paso 1: Se multiplican las moles del reactivo limitante con el coeficiente del producto que se desea



Paso 2: Convierte las moles del producto en gramos del producto aplicando la formula


Masa de la sustancia en gramos   =  Moles de sustancia   x   Masa molar de la sustancia


Actividad 2


1. Se hacen reaccionar de 3,00 g de antimonio y 2,00 g de cloro, según se muestra en la ecuación



a. Indica cual es el reactivo limitante
b. ¿Cuál es la masa de SbCl3 que se forma al finalizar la reacción?
c. ¿Cuantos gramos de reactivo en exceso no reaccionaron?
 (Pesos Atómicos: Sb = 121,8, Cl = 35,45)

2. Considerar la siguiente reacción:

MnO2 (s) + 4 HCl (ac) → MnCl2 (ac) + Cl2 (g) + 2 H2O (l)

Al inicio se ponen a reaccionar 4.5 g de MnO2 con 4.0 g de HCl.
a. ¿Cuántos gramos de Cl2 se obtienen?
b. Calcular la cantidad de reactivo en exceso que queda sin reaccionar.
c. ¿Cuál es el reactivo limitante?

3. En la reaccion:
H2SO4 + 2KOH ---> K2SO2 + 2H2 O
 
Si se tienen 48 gramos de H2SO4 y 60  gramos de KOH Hallar:
a. Reactivo límite
b. Reactivo en exceso sin reaccionar
c. Gramos de K2SO2

4. En la reacción

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2 H2O

Reaccionaron 220 gramos de MnO2 con 240 gramos de HCl.
a. ¿Cuál es el reactivo límite?
b. ¿Cuántos gramos del reactivo en exceso no reaccionaron?
c. ¿Cuántos gramos de agua se producen?


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