Problema de ejemplo de reactivo limitante

Una ecuación química equilibrada muestra las cantidades molares de reactivos que reaccionarán juntos para producir cantidades molares de productos. En el mundo real, los reactivos rara vez se combinan con la cantidad exacta necesaria. Un reactivo se usará completamente antes que los demás. El reactivo usado primero se conoce como el reactivo limitante. Los otros reactivos se consumen parcialmente cuando la cantidad restante se considera "en exceso". Este problema de ejemplo demuestra un método para determinar el reactivo limitante de una reacción química..

Problema de ejemplo

El hidróxido de sodio (NaOH) reacciona con el ácido fosfórico (H₃correos_{4 4}) para formar fosfato de sodio (Na₃correos_{4 4}) y agua (H₂O) por la reacción:

• 3 NaOH (ac) + H₃correos_{4 4}(aq) → Na₃correos_{4 4}(ac) + 3 H₂O (l)

Si se hacen reaccionar 35,60 gramos de NaOH con 30,80 gramos de H₃correos_{4 4},

• a. Cuantos gramos de Na₃correos_{4 4} están formados?
• si. ¿Cuál es el reactivo limitante??
• C. ¿Cuántos gramos del exceso de reactivo quedan cuando se completa la reacción??

Información útil:

• Masa molar de NaOH = 40.00 gramos
• Masa molar de H₃correos_{4 4} = 98.00 gramos
• Masa molar de Na₃correos_{4 4} = 163,94 gramos

Solución

Para determinar el reactivo limitante, calcule la cantidad de producto formado por cada reactivo. El reactivo que produce la menor cantidad de producto es el reactivo limitante..

Para determinar la cantidad de gramos de Na₃correos_{4 4} formado:

• gramos de Na₃correos_{4 4} = (gramos de reactivo) x (mol de reactivo / masa molar de reactivo) x (relación molar: producto / reactivo) x (masa molar de producto / producto molar)

Cantidad de Na₃correos_{4 4} formado a partir de 35,60 gramos de NaOH

• gramos de Na₃correos_{4 4} = (35,60 g de NaOH) x (1 mol de NaOH / 40,00 g de NaOH) x (1 mol de Na₃correos_{4 4}/ 3 mol de NaOH) x (163,94 g de Na₃correos_{4 4}/ 1 mol de Na₃correos_{4 4})
• gramos de Na₃correos_{4 4} = 48,64 gramos

Cantidad de Na₃correos_{4 4} formado a partir de 30.80 gramos de H₃correos_{4 4}

• gramos de Na₃correos_{4 4} = (30,80 g de H₃correos_{4 4}) x (1 mol de H₃correos_{4 4}/98.00 gramos de H₃correos_{4 4}) x (1 mol de Na₃correos_{4 4}/ 1 mol H₃correos_{4 4}) x (163,94 g de Na₃correos_{4 4}/ 1 mol de Na₃correos_{4 4})
• gramos de Na₃correos_{4 4} = 51,52 gramos

El hidróxido de sodio formó menos producto que el ácido fosfórico. Esto significa que el hidróxido de sodio fue el reactivo limitante y se formaron 48,64 gramos de fosfato de sodio..

Para determinar la cantidad de exceso de reactivo restante, se necesita la cantidad utilizada.

• gramos de reactivo utilizado = (gramos de producto formado) x (1 mol de producto / masa molar de producto) x (relación molar de reactivo / producto) x (masa molar de reactivo)
• gramos de H₃correos_{4 4} utilizado = (48,64 gramos de Na₃correos_{4 4}) x (1 mol de Na₃correos_{4 4}/163.94 g de Na₃correos_{4 4}) x (1 mol de H₃correos_{4 4}/ 1 mol de Na₃correos_{4 4}) x (98 g de H₃correos_{4 4}/ 1 mol)
• gramos de H₃correos_{4 4} utilizado = 29.08 gramos

Este número puede usarse para determinar la cantidad restante de reactivo en exceso.

• Gramos H₃correos_{4 4} restante = gramos iniciales H₃correos_{4 4} - gramos de H₃correos_{4 4} usado
• gramos de H₃correos_{4 4} restante = 30.80 gramos - 29.08 gramos
• gramos de H₃correos_{4 4} restante = 1.72 gramos

Responder

Cuando se hacen reaccionar 35,60 gramos de NaOH con 30,80 gramos de H₃correos_{4 4},

• a. 48,64 gramos de Na₃correos_{4 4} están formados.
• si. NaOH fue el reactivo limitante.
• C. 1.72 gramos de H₃correos_{4 4} permanecer en la finalización.