5 reacciones quimicas, señalando cual es el reactivo limitante
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El Reactivo Limitante:
En una Reacción Química, el Reactivo Limitante es el que se consume antes y por lo tanto va a limitar la cantidad de los productos que se forman.
Por otra parte, los Reactivos en Exceso son aquellos que van a sobrar cuando el reactivo limitante se consuma completamente.
Sea la siguiente ecuación:
aX + bY → cZ.
Entonces los reactivos limitantes dependerán de las cantidades de reactivo presentes en la reacción:
b · moles de X < a · moles de Y → X es el reactivo limitante.
b · moles de X > a · moles de Y → Y es el reactivo limitante.
El concepto de Reactivo Limitante sirve para evitar costes innecesarios: el reactivo más caro será el limitante asegurando que se aprovecha lo máximo posible.
Ejemplos de Reactivo Limitante:Ejemplo 1: sea la reacción de síntesis del metanol: CO + 2H2 → CH3OH. Si se tienen 3 moles de CO y 5 moles de , calcular cuál es el reactivo limitante y la cantidad de metanol producida.Calculamos cual es el reactivo limitante:b · moles de X = 2 · 3 = 6a · moles de Y = 1 · 5 = 5Como b · moles X > a · moles Y → Y es el reactivo limitante, es decir el H2La cantidad de metanol que se forma será por lo tanto:moles de Z = moles de Y · (c/b) = 5 · (1/2) = 2,5 moles de metanol
Ejemplo 2: sea la reacción de síntesis de la urea: 2 NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2OSi tenemos 500 gramos de NH3 y 1000 gramos de CO2 calculcular cuál es el reactivo limitante y la cantidad de urea producida.Los pesos moleculares del NH3 , CO2 y (NH2)2CO son 17,03, 44,01 y 60,06 gramos/molSolución:Calculamos en primer lugar cuántos moles hay de cada reactivo:moles NH3 = 500 gramos / 17,03 gramos · mol-1 = 29,36 molesmoles CO2 = 1000 gramos / 44,01 gramos · mol-1 = 22,72 molesCalculamos ahora cual es el reactivo limitante:b · moles de X = 1 · 29,36 = 29,36a · moles de Y = 2 · 22,72 = 45,44Como b · moles X < a · moles Y → X es el reactivo limitante, es decir el NH3Por último calculamos la cantidad de urea producida teniendo en cuenta el reactivo limitante:moles de urea producidos = moles de NH3 · (1/2) = 29,36 · (1/2) = 14,68 moles Peso urea = moles · peso molecular = 14,68 · 60,06 = 881,68 gramos
Ejercicios de Reactivo Limitante:Ejercicio 1: Sea la siguiente reacción: CH3OH + CH3Br + LiC4H9 → CH3OCH3 + LiBr + C4H10Si están presentes 100 gramos de cada uno de los reactivos, calcular cuál es el limitante y la cantidad sobrante del resto.Los pesos moleculares del CH3OH, CH3Br y LiC4H9 son 32,04, 94,94 y 64,06 gramos/mol
Ejercicio 2: Sea la siguiente reacción: 2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe
Si están presentes 100 gramos de cada uno de los reactivos, calcular cuál es el limitante, la cantidad sobrante del resto de reactivos y la cantidad de Al2O3 generada.Los pesos moleculares del Al, Fe2O3 y Al2O3 son 26,98, 159,69 y 101,96 gramos/mol respectivamente.
En una Reacción Química, el Reactivo Limitante es el que se consume antes y por lo tanto va a limitar la cantidad de los productos que se forman.
Por otra parte, los Reactivos en Exceso son aquellos que van a sobrar cuando el reactivo limitante se consuma completamente.
Sea la siguiente ecuación:
aX + bY → cZ.
Entonces los reactivos limitantes dependerán de las cantidades de reactivo presentes en la reacción:
b · moles de X < a · moles de Y → X es el reactivo limitante.
b · moles de X > a · moles de Y → Y es el reactivo limitante.
El concepto de Reactivo Limitante sirve para evitar costes innecesarios: el reactivo más caro será el limitante asegurando que se aprovecha lo máximo posible.
Ejemplos de Reactivo Limitante:Ejemplo 1: sea la reacción de síntesis del metanol: CO + 2H2 → CH3OH. Si se tienen 3 moles de CO y 5 moles de , calcular cuál es el reactivo limitante y la cantidad de metanol producida.Calculamos cual es el reactivo limitante:b · moles de X = 2 · 3 = 6a · moles de Y = 1 · 5 = 5Como b · moles X > a · moles Y → Y es el reactivo limitante, es decir el H2La cantidad de metanol que se forma será por lo tanto:moles de Z = moles de Y · (c/b) = 5 · (1/2) = 2,5 moles de metanol
Ejemplo 2: sea la reacción de síntesis de la urea: 2 NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2OSi tenemos 500 gramos de NH3 y 1000 gramos de CO2 calculcular cuál es el reactivo limitante y la cantidad de urea producida.Los pesos moleculares del NH3 , CO2 y (NH2)2CO son 17,03, 44,01 y 60,06 gramos/molSolución:Calculamos en primer lugar cuántos moles hay de cada reactivo:moles NH3 = 500 gramos / 17,03 gramos · mol-1 = 29,36 molesmoles CO2 = 1000 gramos / 44,01 gramos · mol-1 = 22,72 molesCalculamos ahora cual es el reactivo limitante:b · moles de X = 1 · 29,36 = 29,36a · moles de Y = 2 · 22,72 = 45,44Como b · moles X < a · moles Y → X es el reactivo limitante, es decir el NH3Por último calculamos la cantidad de urea producida teniendo en cuenta el reactivo limitante:moles de urea producidos = moles de NH3 · (1/2) = 29,36 · (1/2) = 14,68 moles Peso urea = moles · peso molecular = 14,68 · 60,06 = 881,68 gramos
Ejercicios de Reactivo Limitante:Ejercicio 1: Sea la siguiente reacción: CH3OH + CH3Br + LiC4H9 → CH3OCH3 + LiBr + C4H10Si están presentes 100 gramos de cada uno de los reactivos, calcular cuál es el limitante y la cantidad sobrante del resto.Los pesos moleculares del CH3OH, CH3Br y LiC4H9 son 32,04, 94,94 y 64,06 gramos/mol
Ejercicio 2: Sea la siguiente reacción: 2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe
Si están presentes 100 gramos de cada uno de los reactivos, calcular cuál es el limitante, la cantidad sobrante del resto de reactivos y la cantidad de Al2O3 generada.Los pesos moleculares del Al, Fe2O3 y Al2O3 son 26,98, 159,69 y 101,96 gramos/mol respectivamente.
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