Reactante limitante, cálculos mol. Masa y masa-masa

TEMA: Reactante limitante, cálculos mol. Masa y masa-masa

OBJETIVO:

• Determinar que es el reactivo limitante y cuáles son sus componentes.

• Conocer cómo se realiza los cálculos de moles masa y masa – masa.

Teoría:

Reactivo limitante: Es el reactivo que en una reacción química determina, o limita, la cantidad de producto formado, y provoca una concentración limitante a la anterior.

Cuando una ecuación está balanceada, la estequiometria se emplea para saber los moles de un producto obtenido a partir de un número conocido de moles de un reactivo. La relación de

moles entre reactivo y producto se obtiene de la ecuación balanceada.

Generalmente cuando se efectúa una reacción química los reactivos no se encuentran en cantidades estequiometricamente exactas, es decir, en las proporciones que indica su ecuación balanceada. En consecuencia, algunos reactivos se consumen totalmente, mientras que otros son recuperados al finalizar la reacción. El reactivo que se consume en primer lugar es llamado reactivo limitante, ya que la cantidad de éste determina la cantidad total del producto formado. Cuando este reactivo se consume, la reacción se detiene. El o los reactivos que se consumen parcialmente son los reactivos en exceso.

La cantidad de producto que se obtiene cuando reacciona todo el reactivo limitante se denomina rendimiento teórico de la reacción.

El concepto de reactivo limitante, permite a los químicos asegurarse de que un reactivo, el más costoso, sea completamente consumido en el transcurso de una reacción, aprovechándose así al máximo.

CÁLCULO MOL - MASA (FACTOR MOLAR):

Para encontrar la masa de producto, basta con multiplicar las moles de producto por su peso molecular en g/mol.

Ejemplo:

¿Cuál de las siguientes operaciones calcula correctamente la masa de oxígeno producida a partir de 0,25 moles de KClO3 según la siguiente ecuación?

(Pesos Atómicos: K = 39,1, Cl = 35,45, O = 16,00).

a) 0,25 moles KClO3 x 2 moles KClO3/3 moles O2 x 32 g/1 mol O2

b) 0,25 moles KClO3 x 3 moles O2/2 moles KClO3 x 32 g/1 mol O2

c) 0,25 moles KClO3 x 2 moles KClO3/3 moles O2 x 1 mol O2/32 g

d) 0,25 moles KClO3 x 3 moles O2/2 moles KClO3 x 1 mol O2/32 g

En este caso, el reactivo es KClO3, y el producto O2

La respuesta correcta es b

a) FALSA: la relación usada aquí es [moles de reactivo / moles de producto], pero debe ser moles de producto / moles de reactivo].

b)

c) FALSA:

La relación usada aquí es [moles de reactivo / moles de producto], pero debe ser [moles de producto / moles de reactivo].

Además, la expresión correcta para el peso molecular es g/mol, y no mol/g.

d) FALSA:

El número de moles de producto se multiplica por mol/g, pero lo correcto es por g/mol.

LA CONCENTRACIÓN PORCENTUAL MASA-MASA (% m/m)

La masa es una medida constante que no se ve afectada por las variaciones de temperatura, presión ni fuerza de gravedad,y es igual, medida en cualquier parte del Universo; por lo tanto la concentración % m/m es muy usada para los análisis químicos debido a su exactitud.

Ejercicio 1: ¿cómo calcular la concentración en % m/m?

Un alumno preparó una disolución de agua salada mezclando 150 g de agua con 5 g de sal común (NaCl). ¿Cuál será la concentración de la disolución preparada?

a) en primer lugar se debe calcular la masa total de la disolución, para lo cual debemos identificar: soluto = 5 g de sal; solvente = 150 g de agua

b) Disolución = soluto + solvente

Disolución = 5 g + 150 g

Disolución = 155 g

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