Limitando los problemas de reactivos en química

UN 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 comoreactivo 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.

Hidróxido de sodio (NaOH) reacciona con ácido fosfórico (H₃correos₄) para formar fosfato de sodio (Na₃correos₄) y agua (H₂O) por la reacción:

• 3 NaOH (ac) + H₃correos₄(aq) → Na₃correos₄(ac) + 3 H₂O (l)

Si se hacen reaccionar 35,60 gramos de NaOH con 30,80 gramos de H₃correos₄,

• a. Cuantos gramos de Na₃correos₄ ¿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 H₃correos₄ = 98.00 gramos
• Masa molar de Na₃correos₄ = 163,94 gramos

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 Na₃correos₄ formado:

• gramos de Na₃correos₄ = (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 Na₃correos₄ formado a partir de 35,60 gramos de NaOH

• gramos de Na₃correos₄ = (35,60 g de NaOH) x (1 mol de NaOH / 40,00 g de NaOH) x (1 mol de Na₃correos₄/ 3 mol de NaOH) x (163,94 g de Na₃correos₄/ 1 mol de Na₃correos₄)
• gramos de Na₃correos₄ = 48,64 gramos

Cantidad de Na₃correos₄ formado a partir de 30.80 gramos de H₃correos₄

• gramos de Na₃correos₄ = (30,80 g de H₃correos₄) x (1 mol de H₃correos₄/98.00 gramos de H₃correos₄) x (1 mol de Na₃correos₄/ 1 mol H₃correos₄) x (163,94 g de Na₃correos₄/ 1 mol de Na₃correos₄)
• gramos de Na₃correos₄ = 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 H₃correos₄ utilizado = (48,64 gramos de Na₃correos₄) x (1 mol de Na₃correos₄/163.94 g de Na₃correos₄) x (1 mol de H₃correos₄/ 1 mol de Na₃correos₄) x (98 g de H₃correos₄/ 1 mol)
• gramos de H₃correos₄ utilizado = 29.08 gramos

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

• Gramos H₃correos₄ restante = gramos iniciales H₃correos₄ - gramos de H₃correos₄ usado
• gramos de H₃correos₄ restante = 30.80 gramos - 29.08 gramos
• gramos de H₃correos₄ restante = 1.72 gramos

Cuando se hacen reaccionar 35,60 gramos de NaOH con 30,80 gramos de H₃correos₄,

• a. 48,64 gramos de Na₃correos₄ están formados.
• si. NaOH fue el reactivo limitante.
• C. 1.72 gramos de H₃correos₄ permanecer en la finalización.