Calcular reactivos limitantes, reactivos en exceso y productos en reacciones químicas

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En las reacciones químicas de la vida real, no todos los reactivos presentes se convierten en producto. Más típicamente, un reactivo está completamente agotado, y otros se dejan en exceso, tal vez para reaccionar otro día. El reactivo que se consume es el reactivo limitante.

Cantidad del reactivo limitante

Los químicos necesitan saber qué reactivo se agotará primero, porque esa información les permite deducir cuánto producto y exceso de reactivo pueden esperar, basándose en la cantidad del reactivo limitante que han puesto en la reacción.

En cualquier reacción química, usted puede simplemente escoger un reactivo como candidato para el reactivo limitante, calcular cuántos lunares de ese reactivo tiene, y luego calcular cuántos gramos del otro reactivo necesitaría para reaccionar a la terminación.

Tiene un exceso del primer reactivo

Descubrirás una de dos cosas. O tiene un exceso del primer reactivo, o tiene un exceso del segundo reactivo. El que tienes en exceso es el reactivo en exceso. El que no está en exceso es el reactivo limitante.

Aquí hay un ejemplo. Supongamos que usted está llevando a cabo un experimento en el que el amoníaco reacciona con el oxígeno para producir monóxido de nitrógeno y agua líquida:

Para encontrar los reactivos limitantes, el exceso de reactivos y los productos en esta reacción, es necesario hacer lo siguiente:

  1. Equilibrar la ecuación.
  2. Determinar el reactivo limitante si al principio de la reacción están presentes 100 g de cada reactivo.
  3. Identificar el exceso de reactivo, así como la cantidad de gramos del reactivo sobrante que quedará cuando la reacción llegue a su fin.
  4. Calcule cuántos gramos de cada producto se producirán si la reacción llega a su fin.

Así que, esta es la solución:

  1. Antes de hacer cualquier otra cosa, debe tener una ecuación de reacción balanceada. No malgastes el buen pensamiento en una ecuación desequilibrada. La forma equilibrada de la ecuación dada es Dos candidatos, NH3 y O2, compiten por el estado del reactivo limitante. Se empieza con 100 g de cada uno, lo que corresponde a un cierto número de lunares de cada uno. Además, se puede decir por los coeficientes en la ecuación equilibrada que esta reacción requiere 4 mol de amoníaco por cada 5 mol de gas de oxígeno.
  2. Determinar el reactivo limitante si al principio de la reacción están presentes 100 g de amoníaco y 100 g de oxígeno Para encontrar el reactivo limitante, basta con realizar un cálculo de masa a masa (gramo a gramo) de un reactivo a otro. Esto le permite ver qué reactante se agota primero. Puede comenzar con cualquiera de los dos reactivos y convertirlo en masa del otro. En este ejemplo, comencemos con el amoníaco: El cálculo revela que se necesitarían 235 g de gas oxígeno para reaccionar completamente con 100 g de amoníaco. Pero sólo tienes 100 gramos de oxígeno. Se le acabará el oxígeno antes de que se le acabe el amoníaco, así que el oxígeno es el reactivo limitante.
  3. Para calcular cuántos gramos de amoníaco quedarán al final de la reacción, asuma que todos los 100 g de oxígeno reaccionan: Este cálculo muestra que 42,5 g de los 100 g originales de amoníaco reaccionarán antes de que se gaste el reactivo limitante. Por lo tanto, el exceso de reactivo es amoníaco, y 57,5 g de amoníaco permanecerán cuando la reacción llegue a su fin (sólo hay que restar 42,5 de 100).
  4. Calcular cuántos gramos de monóxido de nitrógeno y agua se producirán si la reacción llega a su fin. Para este cálculo, debe empezar por el reactivo limitador. Para determinar los gramos de monóxido de nitrógeno que se generan por la reacción completa del oxígeno, comience con la suposición de que todos los 100 g del oxígeno reaccionan: por lo tanto, se producirán 75 g de monóxido de nitrógeno.De nuevo, suponga que los 100 g de oxígeno reaccionan para determinar cuántos gramos de agua se producen: Usted encuentra que se producirán 67,5 g de agua.

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