reactivos quimica universitaria

1. 4.5. REACTIVO LIMITANTE Y
RENDIMIENTO PORCENTUAL
Clase # 15
Química I
M.A. Ma. Lourdes Cabrera

10. Una reacción química se detiene cuando se consume
totalmente cualquiera de los reactivos. El reactivo
que se consume por completo se conoce como
reactivo limitante y es aquel que limita la reacción.
REACTIVO LIMITANTE Y
REACTIVO EN EXCESO
El reactivo que sobra se llama reactivo excedente.
Por lo tanto, la cantidad de producto que se forme
depende de la cantidad de reactivo limitante. Este
depende de la reacción y es distinto para cada una
de ellas.

12. Ejemplo:
¿Qué masa de CO2 se producirá al reaccionar 8,0 gramos de CH4
con 48 gramos de O2 en la combustión del metano?
Reproduzcamos la reacción ajustada:
1 mol 2 moles 1 mol 2 moles
16 g/mol 32 g/mol 44 g/mol 18 g/mol
Para obtener los gramos de CO2 que se forman, debemos saber
cuál es el reactivo limitante, ya que es a partir de éste del
que haremos los cálculos posteriores.

14. Solución
Calculamos la cantidad de CO2 que se forma a partir de cada uno
de los reactivos. El reactivo que da la menor cantidad de
producto es el reactivo limitante
2
4
2
4
4
4 5
.
0
1
1
*
16
1
*
8 molCO
molCH
molCO
gCH
molCH
gCH =
2
2
2
2
2
2 75
.
0
2
1
*
32
1
*
48 molCO
molO
molCO
gO
molO
gO =
El CH4 es el reactivo limitante y sobre éste deben basarse los
cálculos:
2
2
2
4
2
4
4
4 22
1
44
*
1
1
*
16
1
*
8 gCO
molCO
gCO
molCH
molCO
gCH
molCH
gCH =

15. Si queremos saber la cantidad que queda del reactivo en exceso,
podemos hacerlo por diferentes métodos:
1) Calcular la cantidad del reactivo en exceso que se requiere
para formar los g de producto y restarlo a la cantidad inicial:
2
2
2
2
2
2
2
2 32
1
32
*
1
2
*
44
1
*
22 gO
molO
gO
molCO
molO
gCO
molCO
gCO =
48 g O2 - 32 g O2 = 16 g O2

17. RENDIMIENTO TEÓRICO: Cantidad de producto que, según
los cálculos, se forma cuando reacciona todo el reactivo
limitante
RENDIMIENTO REAL: Cantidad de producto que realmente
se forma en la reacción.
¿Porqué
difieren?
- No reacciona todo el reactivo
- El reactivo está hidratado
- Se den reacciones
secundarias no deseadas
Rendimiento real
Rendimiento teórico
x 100 = % RENDIMIENTO
Rendimiento porcentual
RENDIMIENTO DE LAS REACCIONES

18. EJEMPLO
Consideremos la preparación de nitrobenceno, C6H5NO2, por
reacción de ácido nítrico, HNO3, en exceso con una cantidad
limitada de benceno, C6H6. La ecuación ajustada de la reacción
es:
Una muestra de 15,6 gramos de C6H6 reacciona con HNO3 en
exceso y origina 18,0 g de C6H5NO2. ¿Cuál es el rendimiento de
esta reacción con respecto al C6H5NO2? Calcúlese en primer
lugar el rendimiento teórico del C6H5NO2 de acuerdo a la
ESTEQUIOMETRIA.
2
5
6
2
5
6
2
5
6
6
6
2
5
6
6
6
6
6
6
6 6
.
24
1
1
.
123
*
1
1
*
1
.
78
1
*
6
.
15 NO
H
gC
NO
H
molC
NO
H
gC
H
molC
NO
H
molC
H
gC
H
molC
H
gC =

19. Esto significa que si todo el C6H6 se convirtiera en C6H5NO2, se
obtendrían 24,6 g de C6H5NO2 (rendimiento del 100%); sin
embargo, la reacción produce solamente 18,0 gramos de
C6H5NO2, que es mucho menos que el 100%.

20. EJERCICIOS EN CLASE # 5
1. El amoníaco gaseoso puede prepararse haciendo reaccionar un óxido
metálico como el óxido de calcio con cloruro de amonio.
CaO(s) + NH4Cl(s) → NH3(g)+ H2O (g) + CaCl2(s)
Si se mezclan 112 g de CaO y 224 g de NH4Cl.
a) ¿Qué masa de amoníaco se podrá producir?
b) El reactivo limitante y el reactivo en exceso
c) ¿Qué masa de reactivo en exceso quedará después de la formación de
amoníaco?

21. EJERCICIOS EN CLASE # 5
2. La nitroglicerina, (C3H5N3O9) es un explosivo cuya descomposición forma
nitrógeno y oxígeno moleculares, además de dióxido de carbono y agua
a) ¿Cuál es la máxima cantidad de oxígeno molecular, en gramos que se
obtendrá a partir de 280 g de nitroglicerina?
b) Calcule el porcentaje de rendimiento de esta reacción si se encuentra
que la cantidad de oxígeno producida fue de 7.05 g