Teoria Reactivo limitante11

Teoría de Reactivo limitante
El reactivo limitante es aquel que limita la reacción. Es decir: una
vez que este reactivo se acaba, termina la reacción. El reactivo que
sobra se llama reactivo excedente. Por lo tanto, la cantidad de producto
que se forme depende de la cantidad de reactivo limitante. Este
depende de la reacción y es distinto para cada una de ellas.
Antes de estudiar el concepto de reactivo limitante en estequiometría,
vamos a presentar la idea básica mediante algunos ejemplos sencillos
no químicos.
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Suponga que una caja contiene 93 tornillos, 102 tuercas y 150
arandelas. ¿Cuántos grupos de un tornillo, una tuerca y dos
arandelas pueden formarse?
R= Setenta y cinco, ya que se emplean todas las arandelas. Por tanto,
éstas serán el "reactivo limitante". Aún quedarían 18 pernos y 27
tuercas, que son los reactivos en "exceso".
Otro ejemplo práctico: Si debemos hacer sándwich de queso, y para ello
disponemos de siete panes y sólo cinco láminas de queso, ¿cuántos
sándwiches podré hacer?
Sólo podré hacer cinco sándwiches, y por tanto las láminas de queso
serán el reactivo limitante de este proceso, mientras que el pan será
el reactivo excedente.
Veamos ejemplos en una reacciones químicas:
4 Al(s)
+ 3 O2(g)
2 Al2O3(s)
Esta ecuación indica que 4 moles de aluminio reaccionen con 3 moles de
oxígeno para producir 2 moles de óxido de aluminio. Suponga que
agregamos 12 moles de aluminio a 10 moles de oxígeno. Según la
ecuación la cantidad de moles de oxígeno que reaccionan con 12 moles
de Aluminio será:
4 moles de Al --------------
3 moles de O2
12 moles de Al -------------- x= 9 moles de O2
Pero hay 10 moles de oxígeno disponibles, uno más de los que se
necesitan para completar la reacción con el aluminio. De esta manera, el
aluminio es el reactivo limitante y el oxígeno el reactivo en exceso. Si
queremos calcular la cantidad de oxido de aluminio que se formará en
esta reacción lo tendremos que hacer en función del reactivo limitante:
4 moles de Al ---------------2 moles de Al2O3
12 moles de Al -------------x = 6 moles de Al2O3
Podríamos también haber determinado el reactivo limitante calculando el
número de moles de oxígeno que se necesitan para reaccionar con 12
moles de aluminio:
3 moles de O2 --------------------4 moles de Al
10 moles de O2 -------------------x 13.33 moles de Al
Debido a que hay sólo 12 moles de Aluminio, concluimos que el aluminio
es el reactivo limitante y el oxígeno el reactivo en exceso.
Otro ejemplo de reactivo limitante
Si llevamos la misma situación pero con reactivos y productos químicos,
siguiendo la siguiente reacción: S + 3F2 -------SF6, indica que un mol de
azufre (S) reacciona con tres moles de F2 y forma uno de SF6.
Supongamos que disponemos de cuatro moles de S y 20 de F2.
¿Cuál es el reactivo limitante? Si un mol reacciona con tres de F2,
entonces cuatro de S lo harán con 12 moles de F2. ¿Dispongo de 12
moles de F2? Como disponemos de 20, exceden 8, por tanto el F2 es
reactivo excedente y el S es reactivo limitante. Si analizamos, vemos
que 20 moles de F2 necesitan 6.67 moles de S, y sólo disponemos de
cuatro, de modo que la reacción se acabará cuando reaccionen por
completo los cuatro moles de los que dispongo.
Ejercicio:
Se disponen de 7.62 g de Fe y 8.67 g de S.
a) ¿Cuál es el reactivo limitante de la reacción?
b) ¿Cuánto se forma de FeS? (en gramos y en moles)