Cómo encontrar el reactivo limitante en problemas de estequiometría y el exceso de reactivo

Answer 1

Antes de pasar a explicarle directamente el ejemplo, primero quiero que explique sobre los reactivos limitantes y en exceso. Necesitamos tener una claridad conceptual de antemano.

En una reacción química, los reactivos limitantes y en exceso son simplemente cantidades relativas a una reacción. El reactivo limitante limita la reacción y el exceso de reactivos se deja después de que se completa la reacción.

Tomemos un ejemplo de una reacción:

2H2 + O2 ——-> 2H2O

Aquí, tenemos 2 reactivos, hidrógeno y oxígeno, y de la ecuación balanceada, podemos ver que se necesitan 2 moles de hidrógeno para reaccionar con 1 mol de oxígeno.

Si recibimos 1 mol de hidrógeno y oxígeno, el oxígeno no podría reaccionar completamente y quedará sobrante después de la reacción, ya que se requieren 2 moles de hidrógeno para quemar con 1 mol de oxígeno. Entonces, en este caso, el hidrógeno es el reactivo limitante y el oxígeno es el reactivo en exceso.

Siempre recuerde que, en una reacción química, si hay un reactivo limitante, también debe haber un exceso de reactivo y viceversa.

Ahora tomando tu ejemplo,

2HCI + Zn → ZnCl2 + H2

2 moles de HCl = 2 * 36.5 = 73gms

1 mol de Zn = 65.38gms

Sin pasar a otros cálculos, podemos ver que la masa de HCl necesaria para reaccionar con Zn es mayor. Si se proporcionan 50 g de ambos reactivos, podemos decir que el HCL es un reactivo limitante y Zn se convierte en un reactivo en exceso.

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Answer 2

Tomemos el ejemplo que ha proporcionado y voy a responder esta pregunta de forma cuantitativa y entenderá por qué 🙂

Según tu pregunta tenemos

2 moles de HCl que pesan 36.5 x 2 = 73 g

1 mol de Zn que pesa 65 g

65 g de Zn requieren 73 g de HCl y usted tiene 50 g de Zn, que requieren aproximadamente 56 g de HCl (puede que tenga que hacer el cálculo usted mismo para verificar: P), pero tienen solo 50 g de HCl.

Entonces, la razón por la que la reacción llega a su fin es debido al HCl (tiene menos de lo que necesita) y el HCl ahora se convierte en su reactivo limitante y Zn se convierte en su reactivo en exceso. También puede aplicar la misma lógica a otras situaciones, pero recuerde que el coeficiente estequiométrico juega un papel importante en la identificación del reactivo limitante / exceso de reactivo.

Answer 3

No puede descubrir cuál es el reactivo limitante sin conocer la concentración de los reactivos. Por ejemplo, en la reacción anterior supongamos que hay 3 moles de HCl y 2 moles de Zn, luego podemos ver que para la utilización completa de Zn necesitamos 4 moles de HCl cuando, de hecho, solo tenemos 3 moles disponibles, por lo que la limitación El reactivo aquí es HCl.

Answer 4

En este ejemplo, el reactivo limitante sería HCl a menos que tenga al menos el doble de moles de HCl que moles de Zn.

Si tiene menos de la mitad de los moles de Zn como HCl, entonces Zn sería el reactivo limitante.