Page 131 - Quimica - Undécima Edición
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3.9 Reactivo limitante 101
Por lo tanto, el NH 3 debe ser el reactivo limitante debido a que produce una cantidad más
pequeña de (NH 2 ) 2 CO.
b) Estrategia Determinamos los moles de (NH 2 ) 2 CO producidos en el inciso a), usando el
NH 3 como reactivo limitante. ¿Cómo se convierten los moles en gramos?
Solución La masa molar de (NH 2 ) 2 CO es 60.06 g. Ésta la utilizamos como factor de
conversión para convertir los moles de (NH 2 ) 2 CO en gramos de (NH 2 ) 2 CO:
60.06 g (NH 2 ) 2 CO
masa de ( N H 2 ) 2 CO 5 18.71 mol (NH 2 ) 2 CO 3
1 mol (NH 2 ) 2 CO
5 1 124 g (NH 2 ) 2 CO
Verifi cación ¿Su respuesta parece razonable? Se forman 18.71 moles de producto. ¿Cuál es
la masa de 1 mol de (NH 2 ) 2 CO?
c) Estrategia En sentido opuesto, podemos determinar la cantidad de CO 2 que reaccionó
para producir 18.71 moles de (NH 2 ) 2 CO. La cantidad de CO 2 sobrante es la diferencia entre
la cantidad inicial y la cantidad que reaccionó.
Solución Con 18.71 moles de (NH 2 ) 2 CO, podemos determinar la masa de CO 2 que
reacciona usando la relación molar de la ecuación balanceada y la masa molar de CO 2 . Los
pasos para la conversión son
moles de (NH 2 ) 2 CO ¡ moles de CO 2 ¡ gramos de CO 2
de manera que
1 mol CO 2 44.01 g CO 2
masa de C O 2 que reaccionó 5 18.71 mol (NH 2 ) 2 CO 3 3
1 mol (NH 2 ) 2 CO 1 mol CO 2
5 823.4 g CO 2
La cantidad de CO 2 recuperado (en exceso) es la diferencia entre la cantidad inicial (1 142 g)
y la cantidad que reaccionó (823.4 g):
masa de CO 2 recuperado 5 1 142 g 2 823.4 g 5 319 g Problema similar: 3.86.
Ejercicio de práctica La reacción entre el aluminio y el óxido de hierro(III) puede
producir temperaturas cercanas a los 3 0008C, que se utiliza para soldar metales:
2Al 1 Fe 2 O 3 ¡ Al 2 O 3 1 2Fe
En un proceso se hicieron reaccionar 124 g de Al con 601 g de Fe 2 O 3 . a) Calcule la masa
(en gramos) de Al 2 O 3 que se formó. b) ¿Qué cantidad de reactivo en exceso se recuperó al
completarse la reacción?
En el ejemplo 3.15 se observa un punto importante. En la práctica, los químicos por
lo común eligen el reactivo más costoso como reactivo limitante de manera que, en la
reacción, se consuma todo o la mayor parte. En la síntesis de urea, el NH 3 siempre es el
reactivo limitante porque es mucho más costoso que el CO 2 . En otras ocasiones, se usa
un exceso de un reactivo para llevar a término la reacción, o para contrarrestar los efectos
de una reacción lateral que consume dicho reactivo. Los químicos sintéticos frecuente-
mente deben calcular la cantidad de reactivos que usarán, con base en esta necesidad de
tener uno o más componentes en exceso, como lo muestra el ejemplo 3.16.
