Reactivo limitante y en exceso

Reactivo limitante y en exceso

1. Unidad Educativa Municipal Eugenio Espejo

2. Reactivo limitante…
•En una reacción química una sustancia reactante se puede consumir por
completo, sin ser usada en su totalidad la otra sustancia. El reactivo que se
consume totalmente se denomina reactivo limitanteporque determina o limita la
cantidad de producto que se forma en la reacción. A los demás reactivos se les
puede llamar reactivos en exceso.

3. Elsiguienteejemploculinarioilustraestehecho:supongaquehayaquepreparar“completos”que
compartiránenunaconvivenciaconungrupodeamigos,paralocualdisponende20panesy15
vienesas,solopodránpreparar15completos;enestecasolasvienesaslimitaneltotaldecompletosque
podránrealizar,ysobrarán5panes,queestaránenexceso.
Ejemplo…
Enlasreaccionesquímicasocurreunasituaciónanáloga,cuando
unodelosreactivosseagotaantesquelosdemás,sedetienela
reacción,quedandoelexcesocomoreactivosobrante.

4. Reactivo limitante…
•Enlarealidad,losreactivosnoseencuentranencantidadesestequiométricas.
•Usualmente1ovariosdelosreactivosestánenmayorcantidaddelaquese
requiere,porloquealfinalizarlareacciónquedaráunremanentedeesos
reactivos.
Los reactivos limitantesson los que se terminan durante la reacción
química.
Cuando los reactivos limitantesse acaban, la reacción química no
prosigue.
Los reactivos en excesoson los que están en mayor cantidad que la que
se requiere para reaccionar con los reactivos limitantes.
De los reactivos en exceso, siempre quedará una cierta cantidad al
terminar la reacción.

5. Determinando el reactivo limitante
Aplicación…
•Calculalacantidaddesustanciadecadareactivo
S(s) + 3F
2(g) SF
6
laecuaciónindicaque1moldeSreaccionacon3molesdeFparaproducir1mol
deSF
6.sicolocamosporejemplo30molesdeSy35molesdeF2,tenemosque
determinarcualeselreactivolimitante.
•Trabajaconlascantidadesdesustanciadecadareactivoporseparadoy
calculamoslacantidaddeproductosqueseobtienenapartirdecada1delas
cantidadesinicialesdesustanciadelosreactivos.ConStenemos30molesque
producen
n
SF6= 30 moles de S 1 mol de SF
6= 30 moles de SF
6
1 mol de S
Para el F
2tenemos 35 moles, lo que nos da
n
SF6= 35 moles de F
2 1 mol de SF6 = 11.66 moles de SF
6
3 moles de F
2
•Elreactivocuyacantidadinicialproduzcamenoscantidaddeproductoseráel
reactivolimitantolosdemásseránreactivosenexceso.
reactivolimitanteeselF
2

6. Pasos para determinar reactivo
limitante…
Parahacercálculosestequiométricoscuandohayreactivolimitante,puedes
seguirlossiguientespasos:
1.Escribelasfórmulascorrectasdereactivosyproductos,ybalanceala
ecuaciónquímica.
2.Cuandoseanecesario,calculalacantidaddesustanciaapartirdelamasade
lassustanciascuyosdatosesténdadosenelproblema.
3.Identificaelreactivolimitante.Todosloscálculosserealizanconbaseenla
cantidadinicialdelreactivolimitante
4.Utilizalasrazonesestequiométricasparacalcularlacantidaddesustanciade
lassustanciasquedeseasconocer.
5.Conlacantidaddesustanciaylasmasasmolarespuedescalcularlamasade
lassustancias
6.Siempreanalizaturesultadoypregúntatesiesrazonableono.

7. Se tiene la siguiente reacción
MnO
2+ 4HCl MnCl
2+ Cl
2+ 2H
2O
Al inicio se ponen a reaccionar 4.5g de MnO
2con 4g de HCl.
¿cuánto MnCl
2, Cl
2y H
2O se obtiene? Calcula la cantidad de
reactivo en exceso que queda sin reaccionar.
1.Calculamos la cantidad de sustancia inicial de los reactivos.
2.Ahora trabajamos con c/reactivo por separado utilizando la cantidad de sustancia
inicial para ver cuanto se puede obtener de producto.
n
MnO2=4.5g de MnO
2 1 mol de MnO
2= 0.0518moles de MnO
2
86.936g de MnO
2
n
HCl= 4g de HCl 1 mol de HCl= 0.1097 moles de HCl
36.461g de HCl
n
MnCl2= 0.0518 moles de MnO
21 mol de MnCl
2= 0.0518moles de MnCl
2
1 mol de MnO
2
n
MnCl2= 0.1097 moles de HCl 1 mol de MnCl
2= 0.0274moles de MnCl
2
4 moles de HCl
HCles el reactivo limitante
Aplicación

8. 3.Los cálculos siguientes los haremos con base en la cantidad inicial de reactivo
limitante (HCl). Transformar la cantidad de sustancia en gramos.
3.4481g de MnCl
2a partir de 4.5g de MnO
2y 4g de HClse obtienen.
4.Con estos datos calculamos la cantidad de Cl
2y de H
2O que se obtiene de la misma
reacción.
Transformando en gramos
n
MnCl2= 0.0274 moles de MnCl
2 125.844g de MnCl
2= 3.4481g de MnCl
2
1 mol de MnCl
2
n
Cl2= 0.1097 moles de HCl 1 mol de Cl
2= 0.0274 moles de Cl
2
4 moles de HCl
n
H2O= 0.1097 moles de HCl 2 moles de H
2O = 0.0548 moles de H
2O
4 moles de HCl
m
Cl2= 0.0274 moles de Cl
2 70.906g de Cl
2= 1.9428g de Cl
2
1 mol de Cl
2
n
H2O= 0.10548 moles de H
2O 18.015g de H
2O = 0.9872g de H
2O
1 mol de H
2O

9. 5. Calcular la cantidad de reactivo en exceso que queda sin reaccionar. Inicialmente
teníamos 0.0518 moles de MnO
2y solo reaccionaron 0.0274 moles de MnO
2
0.0518 –0.0274 = 0.0244
m
MnO2= 0.0244 moles de MnO
286.932 g de MnO
2= 2.1212g de MnO
2
1 mol de MnO
2
MnO
2 4HClMnCl
2 Cl
2 2H
2O
Cantidad de sustancia inicial 0.0518 0.1097
reaccionan 0.0274 0.1097
Cantidad de sustancia que queda
después de la rxn
0.0244 0 0.02740.02740.0548
Masa inicial 4.5g 4g
Masa que reacciona 2.382g 4g
Masa que queda despues de la rxn2.1212g0 3.448g1.943g0.987g

10. Aplicación: Desarrolla los siguientes
ejercicios en tu cuaderno…
1.Explicaporquéparadeterminarelreactivolimitantesetienenquecomparar
cantidadesdesustanciaynosepuedenutilizardirectamenteunidadesdemasa.
2.Deacuerdoconlasiguientereacción:
Zn(s)+H
2SO
4(ac)Zn
2SO
4(ac)+H
2(g)
¿Quésucedesisehacenreaccionar7gdeZncon40gdeH
2SO
4?¿Ambassustancias
reaccionantotalmente?Denoserasí,¿Cuáldelasdossustanciasreaccionatotalmente?
¿Cuántosgramosdelaotrapermanecensinreaccionar?
3.Ungrupodeestudiantesenellaboratoriodequímicaorgánicapreparanbromurode
etilo,C
2H
5Br,haciendoreaccionar,alcoholetanolC
2H
5OHcontribromurodefósforo
PBr
3,segúnlaecuación:
3 C
2H
5OH + PBr
3→ 3 C
2H
5Br + H
3PO
3
•Selesdicequedebenhacerreaccionar34gdealcoholcon59gdetribromurode
fósforo¿Cuáleselreactivolimitante?