L7-Quim-2º

SECTOR = QUÍMICA
AUTORIA = M.CRISTINA DÍAZ F.
NIVEL = 2° AÑO MEDIO
CONTENIDO = REACTIVO LIMITANTE Y RENDIMIENTO DE REACCIÓN.
GUIA DE APRENDIZAJE
Objetivo: Calcular la cantidad de productos finales que se obtendrán a partir de
determinadas cantidades de reactantes iniciales.
Determinar en una reacción química el reactivo limitante y el o (los) reactivos
en exceso.
Calcular el rendimiento teórico y el rendimiento real a partir de una determinada
cantidad de reactivo.
Determinar el porcentaje de rendimiento de una reacción química.
Instrucciones: Esta guía te ayudará a conocer y determinar mediante la resolución de
problemas el reactivo limitante de una reacción y determinar la aplicación del rendimiento
de una reacción.
La guía la debes resolver en tu cuaderno de química, con una duración de 80
minutos.
REACTIVOS LIMITANTES: En una reacción química la cantidad de productos que se
obtenga va a depender de la cantidad de reactivos iniciales con los que se cuente, esto es
muy importante de conocer en muchos procesos industriales.Por ejemplo tú quieres formar
cajas de galletas y dispones de 10 cajas de cartón, 10 galletas de vino, 6 galletas de limón
15 galletas de tritón, 12 galletas de champaña ¿Cuántas cajas puedes formar que contengan
la misma cantidad de galletas? Al calcular te darás cuenta que puedes formar 6 cajas de
galletas…por lo tanto van a sobrar 4 cajas de cartón, 4 galletas de vino 6 galletas de
champaña y 9 galletas de tritón, que son los reactivos en exceso y un reactivo que limita la
cantidad de productos que se pueden obtener durante la reacción que es el reactivo
limitante que en nuestro caso son las galletas de limón.
Si en un problema se dan a conocer las cantidades de dos o más reactivos en una
reacción, será necesario determinar el reactivo limitante para calcular la cantidad de
productos que se formarán.
Ejercicio Resuelto:
El dióxido de azufre (SO2) uno de los contaminantes de la atmósfera por la combustión de
compuestos que contienen azufre reacciona con el oxigeno convirtiendose finalmente en
ácido sulfúrico (H2SO4), según la siguiente ecuación.
2SO2(g)
+
O2(g)
1 mol
+
2H2O(l)
→
2H2SO4(ac)
2 moles
¿Cuanto ácido sulfúrico se puede formar a partir de 5 moles de dióxido de azufre, 2 moles
de oxigeno y una cantidad ilimitada de agua?
Debemos conocer primeramente cual es el reactivo limitante. Vamos a suponer que uno de
los reactivos se consume por completo, por lo tanto vamos a calcular la cantidad del
segundo reactivo que se requiere en la reacción.
En el problema planteado se dispone de 5 moles de SO2, calcularemos cuantos moles de
O2 se requieren para consumirlos, según la ecuación:
2 moles de SO2 = 5 moles de SO2
.
1 mol de O2
X moles de O2
X moles de O2 = 2,5 moles de O2
Por lo tanto 5 moles de SO2, requieren 2,5 moles de O2 y tenemos solamente 2 moles de O2
El reactivo limitante es entonces el oxigeno ¿Cuál es entonces el reactivo en exceso?
Ahora resolveremos el problema estequiométrico, según el problema planteado.
1 mol de O2
=
2 moles de H2SO4
2 moles de O2
X mol de H2SO4
X moles de H2SO4 = 4 moles de H2SO4
Ejercicios: Cada respuesta 1 punto
1) El proceso Haber para la producción de amoniaco (NH3) se representa mediante la
siguiente ecuación balanceada:
N2(g)
+ 3H2(g) → 2NH3(g
A partir de 100g de N2 y 100g de H2
a) ¿Cuántos g de NH3 (amoniaco) se pueden obtener?
b) ¿Cuál es el reactivo limitante?
c) ¿Cual es el reactivo en exceso?
d) ¿Cuál es la cantidad de g de reactivo en exceso que queda al final de la reacción?
2) El metal sodio (Na) reacciona con agua para dar hidróxido de sodio (NaOH), según
la reacción química.
Na(s) +
H2O(l)
→ NaOH(ac)
+ H2(g)
Si 10 g de sodio reaccionan con 8,75 g de agua:
a) ¿Cuál es el reactivo limitante?
b) ¿Cuál es el reactivo en exceso?
c) ¿Cuántos g hidróxido de sodio se obtienen?
d) ¿Cuántos g hidrogeno se obtienen?
3) En la reacción
3NO2 + H2O(l) → 2HNO3(ac) + NO(g) . Al reaccionar 1,00
g de NO2 con 2,25 g de H2O.
a) ¿Cuál es el reactivo limitante?
b) ¿Cuál es el reactivo en exceso?
c) ¿Cuántos g de HNO3 se pueden formar?
d) ¿cuantos g de NO es posible obtener en esta reacción?
RESPUESTAS
Problema 1.- a) Se pueden formar 121,08 g de NH3
b) El reactivo limitante es el N2
c) El reactivo en exceso es el H2
d) La cantidad de g del reactivo en exceso que sobra es 38,79 moles de H2
Problema 2.- a) El reactivo limitante es Na
b) El reactivo en exceso es el H2O
c) Se pueden obtener 17,2 g de NaOH
d) Se pueden obtener 0,86 g de H2
Problema 3.- a) El reactivo limitante es NO2
b) El reactivo en exceso es el H2O
c) Se pueden obtener 0,63 g de HNO3
d) Se pueden obtener o,18 g de NO.
AUTOEVALUACIÓN.
Como parte del aprendizaje es fundamental que revises el nivel de logro que
obtienes. Solamente tú sabrás estas respuestas y su resultado te permitirá revisar aquellos
aspectos que no han sido completamente logrados.Marca con una X el casillero que
corresponda. L = logrado ; ML= medianamente logrado ; PL = por lograr.
Indicador de logro
L
Identifico la información relevante que contiene la guía sobre los
conceptos de reactivo limitante
Defino los conceptos de reactivo en exceso.reactivo limitante,productos
de la reacción, cantidad de moles etc
Resuelvo los ejercicios dados :
9 o más respuestas acertadas = Logrado
7 a 9 respuestas acertadas = medianamente logrado
Menos de 7 respuestas acertadas = por lograr
ML PL