Las reacciones químicas rara vez ocurren cuando exactamente la cantidad correcta de reactivos reaccionará juntos para formar productos. Un reactivo se usará antes de que otro se agote. Este reactivo se conoce como el reactivo limitante. Esta es una estrategia a seguir al determinar qué reactivo es el reactivo limitante.
Considera la reacción:
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l)
Si se hacen reaccionar 20 gramos de gas H2 con 96 gramos de gas O2,
¿Qué reactivo es el reactivo limitante?
¿Cuánto queda del exceso de reactivo?
¿Cuánto H2O se produce?
Para determinar qué reactivo es el reactivo limitante, primero determine cuánto producto formaría cada reactivo si se consumiera todo el reactivo. El reactivo que forma la menor cantidad de producto será el reactivo limitante.
Calcule el rendimiento de cada reactivo.
Las relaciones molares entre cada reactivo y el producto son necesarias para completar el cálculo:
La relación molar entre H2 y H2O es 1 mol H2 / 1 mol H2O
La relación molar entre O2 y H2O es 1 mol de O2 / 2 mol de H2O
También se necesitan las masas molares de cada reactivo y producto.
masa molar de H2 = 2 gramos
masa molar de O2 = 32 gramos
masa molar de H2O = 18 gramos
¿Cuánto H2O se forma a partir de 20 gramos de H2?
gramos de H2O = 20 gramos de H2 x (1 mol de H2 / 2 g de H2) x (1 mol de H2O / 1 mol de H2) x (18 g de H2O / 1 mol de H2O)
Todas las unidades excepto los gramos de H2O se cancelan, dejando
gramos de H2O = (20 x 1/2 x 1 x 18) gramos de H2O
gramos de H2O = 180 gramos de H2O
¿Cuánto H2O se forma a partir de 96 gramos de O2?
gramos de H2O = 20 gramos de H2 x (1 mol de O2 / 32 g de O2) x (2 mol de H2O / 1 mol de O2) x (18 g de H2O / 1 mol de H2O)
gramos de H2O = (96 x 1/32 x 2 x 18) gramos de H2O
gramos de H2O = 108 gramos de O2O
A partir de 20 gramos de H2 se forma mucha más agua que 96 gramos de O2. El oxígeno es el reactivo limitante. Después de 108 gramos de H2O, la reacción se detiene.
Para determinar la cantidad de H2 sobrante restante, calcule cuánto H2 se necesita para producir 108 gramos de H2O.
gramos H2 = 108 gramos H2O x (1 mol H2O / 18 gramos H2O) x (1 mol H2 / 1 mol H2O) x (2 gramos H2 / 1 mol H2)
Todas las unidades excepto los gramos H2 se cancelan, dejando
gramos de H2 = (108 x 1/18 x 1 x 2) gramos de H2
gramos de H2 = (108 x 1/18 x 1 x 2) gramos de H2
gramos de H2 = 12 gramos de H2
Se requieren 12 gramos de H2 para completar la reacción. La cantidad restante es
gramos restantes = gramos totales – gramos utilizados
gramos restantes = 20 gramos – 12 gramos
gramos restantes = 8 gramos
Habrá 8 gramos de gas H2 en exceso al final de la reacción.
Hay suficiente información para responder la pregunta.
El reactivo limitante fue O2.
Habrá 8 gramos de H2 restantes.
Habrá 108 gramos de H2O formados por la reacción.
Encontrar el reactivo limitante es un ejercicio relativamente simple. Calcule el rendimiento de cada reactivo como si se hubiera consumido por completo. El reactivo que produce el menor producto limita la reacción.
Referencia a: Thought Co., Google
