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Reaccion quimica VII. Reactivo limitante

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Concepto de reactivo limitante en una reacción química. Ejemplo de como realizar un problema con reactivo limitante.

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Reaccion quimica VII. Reactivo limitante

  1. 1. Reacción Química VII Profesor Juan Sanmartín Física y Química • Reactivo limitante Reacción de la molécula Santiaguina (alcaloide)
  2. 2. Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama 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. Reactivo limitante es aquel que se encuentra en defecto basado en la ecuación química ajustada. Reacción Química Concepto de reactivo limitante 322 O2Al3O4Al  Aluminio(Al)+ Oxígeno(O2) Óxido de Aluminio (Al2O3) + exceso de oxígeno Los reactivos reaccionan según la estequiometría de la reacción, cumpliendo la ley de proporciones definidas. En este caso existe oxígeno en exceso o no llega el aluminio para reaccionar con todo el oxígeno…el aluminio es el reactivo limitante en este caso
  3. 3. La siguiente reacción es completa ya que todos los átomos de los reactivos se combinan y se forman productos. No existe en este caso reactivo limitante. Etano (CH3CH3)+ Oxígeno(O2) Dióxido de Carbono (CO2) + Agua(H2O) Reacción Química
  4. 4. En el caso de que hubiese oxígeno en exceso(más del necesario) solo reaccionará en proporción al etano presente y el resto quedará como tal. Es el siguiente caso, reacciona el etano con el oxigeno pero no hay etano suficiente para reaccionar con todo…el etano es el reactivo limitante Etano (CH3CH3)+ Oxígeno(O2) Dióxido de Carbono (CO2) + Agua(H2O) + Exceso de oxígeno que no reacciona Reacción Química
  5. 5. En el caso del etanol, la cantidad de oxígeno es fundamental para la reacción. En caso de tapar el mechero de alcohol, suprimimos el oxígeno y se apaga…el oxígeno es el reactivo limitante. Etanol (CH3CH2OH) + oxígeno (O2) Dióxido de carbono (CO2 ) + Agua (H2O) O3H2CO3OOHCHCH 22223  Reacción Química Etanol (CH3CH2OH) + oxígeno (O2) Dióxido de carbono (CO2 ) + Agua (H2O) + exceso de etanol
  6. 6. Problema de Reactivo Limitante En un problema de reactivo limitante lo primero que hemos de averiguar es cuál es este. Calcularemos las cantidades molares iniciales y mediante la Ley de Proporciones Definidas podremos saber cuál es el/los reactivo/s en exceso y cuál es el limitante. Reacción Química Etanol (CH3CH2OH) + oxígeno (O2) Dióxido de carbono (CO2 ) + Agua (H2O) + exceso de etanol
  7. 7. Ejemplo.- En una reacción tenemos 0,3 litros de hidróxido de hierro II (Fe(OH)2) (0,4M) que reacciona con 0,5 litros de ácido sulfúrico Sulfúrico(H2SO4) (0,6 M). Calcula el sulfato de hierro obtenido. Reacción Química Hidróxido de hierro II (Fe(OH)2 ) + Ácido Sulfúrico(H2SO4) Sulfato de hierro II(FeSO4) + Agua (H2O) O(l)2H(s)FeSO(aq)SOH(aq)Fe(OH) 24422  La reacción anterior está ajustada, es el primer proceso que debemos realizar en cualquier problema de química. mol1 moles2mol1 mol1
  8. 8. Una vez ajustada, calculamos las cantidades molares de cada uno de los reactivos presentes. En este casi tenemos 0,3 litros de hidróxido de hierro (Fe(OH)2) (0,4M) y 0,5 litros de ácido sulfúrico Sulfúrico(H2SO4) (0,6 M). Reacción Química O(l)2H(s)FeSO(aq)SOH(aq)Fe(OH) 24422  mol1 moles2mol1 mol1  2Fe(OH)Fe(OH)moles Fe(OH) Fe(OH) Fe(OH)2moles1,03,00,4VMn 3l.,0ón)V(disoluci 0,4MMolaridad 22 2 2         42SOHSOHmoles SOH SOH SOHmoles3,05,00,6VMn l.5,0ón)V(disoluci 0,6MMolaridad 4242 42 42        Tenemos las cantidades molares de los dos reactivos presentes en la reacción, podemos calcular la relación molar con respecto a nuestra “receta”. Es decir, a la estequiometría que se indica en la parte superior de esta diapositiva.
  9. 9. Reacción Química 422 422 SOHdemolesXFe(OH)demoles0,12 SOHdemoles1Fe(OH)demol1   42 2 422 SOHdemoles0,12 Fe(OH)demol1 SOHdemol1Fe(OH)demoles0,12 X    La relación nos dice que necesitamos 0,12 moles de ácido para reaccionar. Como tenemos 0,3, es posible. O(l)2H(s)FeSO(aq)SOH(aq)Fe(OH) 24422  mol1 moles2mol1 mol1 Conociendo la estequiometría y la cantidad de moles presentes en la reacción… 242 242 Fe(OH)demolesXSOHdemoles0,3 Fe(OH)demoles1SOHdemol1   2 42 242 Fe(OH)demoles0,3 SOHdemol1 Fe(OH)demol1SOHdemoles0,3 X    En el caso de utilizar como base los 0,3 moles de ácido sulfúrico, no tenemos la cantidad necesaria de hidróxido de hierro II. No se cumpliría esta relación por lo que el reactivo limitante es el hidróxido de hierro II.
  10. 10. De esta forma, nuestra reacción quedaría de esta manera… Reacción Química O(l)2H(s)FeSO(aq)SOH(aq)Fe(OH) 24422  mol1 moles2mol1 mol1 moles0,12 moles0,12 moles0,12 moles0,24 Teóricos Reacción La relación de moles se ha de hacer en función del reactivo limitante, ya que este es quién se acabará antes y detendrá la misma. Tendremos que reaccionaran 0,12 moles de ácido sulfúrico y 0,18 quedarán sin reaccionar por no haber suficiente hidróxido. Se obtendrán, por lo tanto, 0,12 moles de sulfato de hierro II o tetraoxidosulfato de dihierro. Manteniendo, por supuesto, la relación en función del reactivo limitante y cumpliendo la ley de proporciones definidas.
  11. 11. Reacción Química A partir de los 0,12 moles de sulfato de hierro II o tetraoxidosulfato de dihierro calculamos la cantidad de gramos ya que nos indica que su estado es sólido (O)M4(S)M(Fe)MMm atatatFeSO4  mol g,9215116,00432,0785,55Mm 4FeSO  4FeSO 4FeSOFeSOFeSO FeSOdeg18,23m mol g151,92FeSOdemoles0,12Mmnm 4 444   moles0,12n 4FeSO 
  12. 12. Fin de Tema Busca enlaces a otras páginas relacionadas con el tema en… www.juansanmartin.net Reacción Química

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