Diferencia entre revisiones de «Química/Concepto de reactivo limitante»

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Línea 1:
El concepto de '''reactivo limitante''' ó '''limitador''' puede aparecer en las reacciones en las que intervienen dos ó más reactivos.
Cuaando el proceso se hace a nivel de laboratorio, es relativamente fácil hacer intervenir las sustancias en una proporción estequiométrica, con arreglo a las proporciones químicas del fenómeno. Pero a escala industrial con productos impuros, y en grandes cantidades, hay que pensar que no se van a cumplir las relaciones molares exactas.
 
En una reacción química, el '''reactivo limitante''' no necesariamente es el que se encuentra en menor cantidad estequiométrica,es aquel que se encuentra en una proporción inferior respecto a los demás reactivos.
El reactivo limitante se consume primero y '''limita''' la formación de más productos.
Los reactivos que participan en una reacción y que no son limitantes se llaman '''reactivos en exceso ''', porque al consumirse completamente el reactivo limitante, sobra una cantidad (un exceso) de aquéllos.<br>
 
Ejemplo:<br>
Calculemos:10 lasmoléculas (no confundir con moles) de H<sub>2</sub> necesarias para reaccionarreaccionan con 10 molesmoléculas de O<sub>2</sub>. <br>
(a) Encuentre el reactivo limitante y el noNo Limitante (RNL).
(b) Calcule el número de moléculas del RNL que sobran.<br>
 
::La ecuación química es... 2 H<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> ==> 2 H<sub>2</sub>O <br>
 
El cociente de reacción es:
::::::: <math>\begin{matrix} \frac{1 mol O_2} {2 mol H_2}\end{matrix}</math>
<br>cuyo resultado es 0'5.</br>
::: ó
El factor de conversión es : 1 molmoléc de O<sub>2</sub> / 2 molesmoléc de H<sub>2</sub> <br>= 0'5
::Si nosotros ejecutamos el cociente...
10 moléc. O<sub>2</sub> / 10 moléc de H<sub>2</sub> , obtendremos el valor "1".
:: Como es mayor de "0'5", diremos que el RL es el '''denominador''', o sea, el H<sub>2</sub>.
 
Pensemos detenidamente: '''Una''' molécula de O<sub>2</sub> reacciona ''exactamente'' con '''dos''' moléculas de H<sub>2</sub>. Como es lógico, '''10''' moléculas de O<sub>2</sub> necesitarán '''20''' moléculas de H<sub>2</sub>. ¡Pero solo tenemos ''10''! Por tanto, el RL es el H<sub>2</sub>.
Esto quiere decir que las 10 molesmoléculas de H<sub>2</sub> reaccionaron completamente con 5 molesmoléculas de O<sub>2</sub>; por lo tanto sobrarán: 5 molesmoléculas de O<sub>2</sub>. Este será el RNL. <br>
 
 
Analicemos el problema desde otro punto de vista:<br>
::Calculemos los moles de H<sub>2</sub> necesarios para reaccionar con 10 moles de O<sub>2</sub>.
 
:Al ejecutar la operación
::::::<math>\begin{matrix} \frac{10 moles O_2} {X moles H_2}\end{matrix}=0'5</math>, obtenemos......X = 20 moles ''necesarios'' de H<sub>2</sub>
 
Por lo tanto, el RL es el H<sub>2</sub>.
 
 
El producto obtenido (el H<sub>2</sub>O), se obtendrá en base al RL:
Ejemplo:<br>
<br>10 moléculasmolcs (node confundirH<sub>2</sub> con(2 moles) de H<sub>2</sub>O/1 reaccionanmol conH<sub>2</sub>)= 10 moléculasmoles de OH<sub>2</sub>. O</br>
(a) Encuentre el reactivo limitante y el no Limitante (RNL).
(b) Calcule el número de moléculas del RNL que sobran.<br>
 
:::En resumen: si hacemos el cociente de reacción (para dos de los reactivos) y resulta ser '''mayor''' que el teórico, el RL será la sustancia del '''denominador'''. Si resulta ser inferior, será la especie química del '''numerador'''.
2 H<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> ==> 2 H<sub>2</sub>O <br>
El factor de conversión es : 1 mol de O<sub>2</sub>/2 moles de H<sub>2</sub> <br>
10 mol H<sub>2</sub> x (1 mol de O<sub>2</sub>/2 molc de H<sub>2</sub> )= 5 moles de O<sub>2</sub> <br>
Esto quiere decir que las 10 moles de H<sub>2</sub> reaccionaron completamente con 5 moles de O<sub>2</sub>; por lo tanto sobrarán: 5 moles de O<sub>2</sub>. Este será el RNL. <br>
Analicemos el problema desde otro punto de vista:<br>
Calculemos las moles de H<sub>2</sub> necesarias para reaccionar con 10 moles de O<sub>2</sub>. <br>
 
10 moles O<sub>2</sub> (2 molcs de H<sub>2</sub>/1 mol de O<sub>2</sub>)= 20 moles de H<sub>2</sub>; esto significa que no hay suficiente H<sub>2</sub> para reaccionar completamente con el O<sub>2</sub>; por lo tanto el RL es el H<sub>2</sub>.
El producto obtenido se obtendrá en base al RL:
<br> 10 molcs de H<sub>2</sub> (2 moles de H<sub>2</sub>O/1 mol H<sub>2</sub>)= 10 moles de H<sub>2</sub>O <br>
 
'''Problema''': demostrarDemostrar que en la reacción de 10 moles de N<sub>2</sub> con 10 moles de H<sub>2</sub> el RL es el H<sub>2</sub>.
<br>::::::N<sub>2</sub> +3 H<sub>2</sub> ==>2 NH<sub>3</sub> <br>