Una 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 unen con la cantidad exacta necesaria. Un reactivo se usará por completo antes que los demás. El reactivo utilizado primero se conoce como & amp; # x200B; limitante reactivo. Los otros reactivos se consumen parcialmente cuando se considera la cantidad restante & amp; quot; en exceso & amp; quot ;. Este problema de ejemplo demuestra un método para determinar el reactivo limitante de una reacción química.
Ejemplo de problema
El hidróxido de sodio (NaOH) reacciona con ácido fosfórico (H3PO4) para formar fosfato de sodio (Na3PO4) y agua (H2O) por la reacción:
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- 3 NaOH (aq) + H3PO4 (aq) & amp; # x2192; Na3PO4 (aq) + 3 H2O (l)
Si se reaccionan 35,60 gramos de NaOH con 30,80 gramos de H3PO4
- a. ¿Cuántos gramos de Na3PO4 se forman??
- 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 H3PO4 = 98.00 gramos
- Masa molar de Na3PO4 = 163.94 gramos
Solución
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 el número de gramos de Na3PO4 formado:
- gramos Na3PO4 = (gramos reactivo) x (mol de reactivo / masa molar de reactivo) x (relación molar: producto / reactivo) x (masa molar del producto / producto molar)
Cantidad de Na3PO4 formada a partir de 35,60 gramos de NaOH
- gramos Na3PO4 = (35.60 g NaOH) x (1 mol NaOH / 40.00 g NaOH) x (1 mol Na3PO4 / 3 mol NaOH) x (163.94 g Na3PO4 / 1 mol Na3PO4)
- gramos de Na3PO4 = 48,64 gramos
Cantidad de Na3PO4 formada a partir de 30.80 gramos de H3PO4
- gramos Na3PO4 = (30.80 g H3PO4) x (1 mol H3PO4 / 98.00 gramos H3PO4) x (1 mol Na3PO4 / 1 mol H3PO4) x (163.94 g Na3PO4 / 1 mol Na3PO4)
- gramos de Na3PO4 = 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 forman 48,64 gramos de fosfato de sodio.
Para determinar la cantidad de reactivo en exceso 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 H3PO4 usado = (48.64 gramos de Na3PO4) x (1 mol de Na3PO4 / 163.94 g de Na3PO4) x (1 mol H3PO4 / 1 mol de Na3PO4) x (98 g de H3PO4 / 1 mol)
- gramos de H3PO4 usado = 29.08 gramos
Este número se puede usar para determinar la cantidad restante de exceso de reactivo.
- Grams H3PO4 restante = gramos iniciales H3PO4 – gramos H3PO4 utilizados
- gramos H3PO4 restantes = 30.80 gramos – 29.08 gramos
- gramos H3PO4 restantes = 1.72 gramos
Respuesta
Cuando se reaccionan 35,60 gramos de NaOH con 30,80 gramos de H3PO4
- a. Se forman 48,64 gramos de Na3PO4.
- si. NaOH fue el reactivo limitante.
- C. 1.72 gramos de H3PO4 permanecen al finalizar.
& amp; # x203A; Ciencias
