Ejemplos de Reactivo Limitante

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El Reactivo Limitante:

En una Reacción Química, el Reactivo Limitante es el que se consume antes y por lo tanto va a limitar la cantidad de los productos que se forman.

Por otra parte, los Reactivos en Exceso son aquellos que van a sobrar cuando el reactivo limitante se consuma completamente.

Sea la siguiente ecuación:

 aX + b cZ.



Entonces los reactivos limitantes dependerán de las cantidades de reactivo presentes en la reacción:

 b · moles de a · moles de Y X es el reactivo limitante.



 b · moles de a · moles de Y Y es el reactivo limitante.



El concepto de Reactivo Limitante sirve para evitar costes innecesarios: el reactivo más caro será el limitante asegurando que se aprovecha lo máximo posible.

Ejemplos de Reactivo Limitante:
  • Ejemplo 1: sea la reacción de síntesis del metanol: CO + 2H2 CH3OH
Si se tienen 3 moles de CO y 5 moles de , calcular cuál es el reactivo limitante y la cantidad de metanol producida.
Calculamos cual es el reactivo limitante:
      • b · moles de X = 2 · 3 = 6
      • a · moles de Y = 1 · 5 = 5
Como b · moles X > a · moles Y Y es el reactivo limitante, es decir el H2
La cantidad de metanol que se forma será por lo tanto:
      • moles de Z = moles de Y · (c/b) = 5 · (1/2) = 2,5 moles de metanol

  • Ejemplo 2: sea la reacción de síntesis de la urea: 2 NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O
Si tenemos 500 gramos de NH3 y 1000 gramos de CO2 calculcular cuál es el reactivo limitante y la cantidad de urea producida.
Los pesos moleculares del NH3 , CO2 (NH2)2CO son 17,03, 44,01 y 60,06 gramos/mol
Solución:
Calculamos en primer lugar cuántos moles hay de cada reactivo:
      • moles NH3 = 500 gramos / 17,03 gramos · mol-1 = 29,36 moles
      • moles CO2 = 1000 gramos / 44,01 gramos · mol-1 = 22,72 moles
Calculamos ahora cual es el reactivo limitante:
      • b · moles de X = 1 · 29,36 = 29,36
      • a · moles de Y = 2 · 22,72 = 45,44
Como b · moles X < a · moles Y X es el reactivo limitante, es decir el NH3
Por último calculamos la cantidad de urea producida teniendo en cuenta el reactivo limitante:
      • moles de urea producidos = moles de NH3 · (1/2) = 29,36 · (1/2) = 14,68 moles 
      • Peso urea = moles · peso molecular = 14,68 · 60,06 = 881,68 gramos
         
Ejercicios de Reactivo Limitante:
Ejercicio 1: Sea la siguiente reacción: CH3OH + CH3Br + LiC4H9  CH3OCH3 + LiBr + C4H10
Si están presentes 100 gramos de cada uno de los reactivos, calcular cuál es el limitante y la cantidad sobrante del resto.
Los pesos moleculares del CH3OH, CH3Br y LiC4H9 son 32,04, 94,94 y 64,06 gramos/mol

Ejercicio 2: Sea la siguiente reacción: 2 Al + Fe2O3 Al2O3 + 2 Fe
Si están presentes 100 gramos de cada uno de los reactivos, calcular cuál es el limitante, la cantidad sobrante del resto de reactivos y la cantidad de Al2O3 generada.
Los pesos moleculares del Al, Fe2O3 y Al2O3 son 26,98, 159,69 y 101,96 gramos/mol respectivamente.


versión 1 (18/10/2015)