Page 129 - Quimica - Undécima Edición

3.9 Reactivo limitante 99

Al combinar estos pasos en una sola ecuación, escribimos

1 mol H 2 2 mol Li 6.941 g Li
9.89 g H 2 3 3 3 5 68.1 g Li
2.016 g H 2 1 mol H 2 1 mol Li
Verifi cación Hay aproximadamente 5 moles de H 2 en 9.89 g de H 2 , así que se necesitan 10
moles de Li. Con base en la masa molar aproximada de Li (7 g), ¿la respuesta parece
Problema similar: 3.66.
razonable?
Ejercicio de práctica La reacción entre el óxido nítrico (NO) y oxígeno para formar
dióxido de nitrógeno (NO 2 ) es un paso determinante para la formación de esmog
fotoquímico:

2NO(g) 1 O 2 (g) ¡ 2NO 2 (g)
¿Cuántos gramos de O 2 serán necesarios para producir 2.21 g de NO 2 ?

Animación
Reactivo limitante
Antes del inicio de la reacción
Revisión de conceptos
¿Cuál de las expresiones es correcta para la ecuación siguiente?

4NH 3 (g) 1 5O 2 (g) ¡ 4NO(g) 1 6H 2 O(g)
a) Se producen 6 g de H 2 O para cada 4 g de NH 3 que ha reaccionado.
b) Se produce 1 mol de NO por mol de NH 3 que ha reaccionado.
c) Se producen 2 moles de NO por cada 3 moles de O 2 que ha reaccionado.

3.9 Reactivo limitante

Cuando un químico efectúa una reacción, generalmente los reactivos no están presentes
en las cantidades estequiométricas exactas, es decir, en las proporciones que indica la
ecuación balanceada. Debido a que la meta de una reacción es producir la cantidad máxi-
ma de un compuesto útil a partir de las materias primas, con frecuencia se suministra un
gran exceso de uno de los reactivos para asegurar que el reactivo más costoso se convier-
ta por completo en el producto deseado. En consecuencia, una parte del reactivo sobrará
al fi nal de la reacción. El reactivo que se consume primero en una reacción se denomina
reactivo limitante , ya que la máxima cantidad de producto que se forma depende de la
Después que se ha
cantidad original de este reactivo. Cuando este reactivo se consume, no se puede formar
completado la reacción
más producto. Los reactivos en exceso son los reactivos presentes en mayor cantidad que
la necesaria para reaccionar con la cantidad de reactivo limitante. H 2 CO CH 3 OH
El concepto de “reactivo limitante” es análogo a la relación entre varones y mujeres
en un concurso de baile de un club. Si hay 14 varones y sólo nueve mujeres, únicamente
se podrán completar nueve parejas mujer/varón. Cinco varones se quedarán sin pareja. Así,
el número de mujeres limita el número de varones que podrán bailar en el concurso y se Figura 3.9 Al comienzo de la
presenta un exceso de varones. reacción, había seis moléculas de
H 2 y cuatro de CO. Al fi nal, todas
Considere la síntesis industrial del metanol (CH 3 OH) a partir del monóxido de car-
las moléculas de H 2 se
bono e hidrógeno a altas temperaturas: consumieron y sólo quedó
una de CO. Por lo tanto, la
CO(g) 1 2H 2 (g) ¡ CH 3 OH(g) molécula de H 2 es el reactivo
limitante y CO es el reactivo en
Suponga que en un inicio se tienen 4 moles de CO y 6 moles de H 2 (fi gura 3.9). Una exceso. También puede
forma de determinar cuál de los dos reactivos es el limitante es calcular el número de considerarse que cada molécula
es un mol de la sustancia en
moles de CH 3 OH obtenidos de las cantidades iniciales de CO y H 2 . Con base en la defi -
esta reacción.