Si los reactivos no están en cantidades estequiométricas exactas, cuando se agote uno de ellos, quedará una parte de los demás reactivos sin consumirse. El reactivo que se consume totalmente se le llama reactivo limitante, los demás que se encuentran en exceso y se les denominan reactivos excedentes.
Ejemplo:
El sodio (Na) reacciona con el agua (H2O) formándose hidróxido de sodio (NaOH) y desprendiéndose gas hidrógeno (H2). Si mezclamos 20.7 g de Na con 14.4g de H2O:
a)¿Cuál es el reactivo limitante?¿Qué cantidad del otro reactivo queda sin reaccionar?
b)¿Qué volumen de hidrógeno medido en condiciones normales se obtiene?
Masas atómicas: Na=23 H=1 O=16
Solución:
La ecuación química ajustada correspondiente a esta reacción es:
2 Na + 2H2O --> 2 NaOH + H2
Es decir, 2 moles de Na reaccionan con 2 moles de H2O formándose 2 moles de NaOH y 1 mol de H2
a) Las masas moleculares del Na y del H2O que mezclamos:
20.7 g de Na x (1 mol de Na / 23 g de Na) = 0.9 moles de Na
14.4 g de H2O x (1 mol de H2O / 18 g de H2O) = 0.8 moles de H2O
Como dos moles de Na reaccionan con 2 moles de H2O, es decir, 1 mol de Na con 1 mol de H2O, los 0.9 moles de Na necesitan reaccionar con 0.9 moles de H2O, pero como sólo disponemos de 0.8 moles de H2O este reactivo es el limitante y reaccionarán solamente 0.8 moles de Na, por lo que sobra 0.1 mol de Na.
0.1 mol de Na x (23 g de Na / 1 mol de Na) = 2.3g de Na
Luego, el reactivo límitante es el agua, del otro reactivo, el sodio, sobran 2.3 g.
b) Con 2 moles de Na se obtiene 1 mol de H2;
0.8 moles de Na x (1 mol de H2 / 2 moles de Na) = 0.4 moles de H2
Como en condiciones normales un mol de cualquier gas ocupa un volumen de 22.4L:
0.4 moles de H2 x (22.4L de H2 en CN / 1 mol de H2) = 8.96 L de H2 en CN
Se obtienen 8.96 L de hidrógeno medido en condiciones normales.
Referencias bibliográficas:
- Jaramillo J. 2004."Química para el acceso a Ciclos Formativos de Grado Superior" 1era. Edición. Editorial Editorial MAD S.L. España. Pag. 64, 71,72.
- Consultado de manera electrónica a través del siguiente enlace: http://books.google.es/books?id=dPyXVbvq0QQC&pg=PA59&dq=soluciones+quimicas&hl=es&sa=X&ei=8NuIU8vME-PW8AGrh4AI&ved=0CEQQ6AEwAw#v=onepage&q=reactivo%20limitante&f=false
MARIA VERONICA LEON
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