Reactivo limitante y en exceso

1. Unidad Educativa Municipal Eugenio Espejo

2. Reactivo limitante…
• En una reacción química una sustancia reactante se puede consumir por
completo, sin ser usada en su totalidad la otra sustancia. El reactivo que se
consume totalmente se denomina reactivo limitante porque determina o limita la
cantidad de producto que se forma en la reacción. A los demás reactivos se les
puede llamar reactivos en exceso.

3. El siguiente ejemplo culinario ilustra este hecho: suponga que haya que preparar “completos” que
compartirán en una convivencia con un grupo de amigos, para lo cual disponen de 20 panes y 15
vienesas, solo podrán preparar 15 completos; en este caso las vienesas limitan el total de completos que
podrán realizar, y sobrarán 5 panes, que estarán en exceso.
Ejemplo…
En las reacciones químicas ocurre una situación análoga, cuando
uno de los reactivos se agota antes que los demás, se detiene la
reacción, quedando el exceso como reactivo sobrante.

4. Reactivo limitante…
• En la realidad, los reactivos no se encuentran en cantidades estequiométricas.
• Usualmente 1 o varios de los reactivos están en mayor cantidad de la que se
requiere, por lo que al finalizar la reacción quedará un remanente de esos
reactivos.
 Los reactivos limitantes son los que se terminan durante la reacción
química.
 Cuando los reactivos limitantes se acaban, la reacción química no
prosigue.
 Los reactivos en exceso son los que están en mayor cantidad que la que
se requiere para reaccionar con los reactivos limitantes.
 De los reactivos en exceso, siempre quedará una cierta cantidad al
terminar la reacción.

5. Determinando el reactivo limitante
Aplicación…
• Calcula la cantidad de sustancia de cada reactivo
S(s) + 3F2 (g)  SF6
la ecuación indica que 1 mol de S reacciona con 3 moles de F para producir 1 mol
de SF6. si colocamos por ejemplo 30moles de S y 35 moles de F2, tenemos que
determinar cual es el reactivo limitante.
• Trabaja con las cantidades de sustancia de cada reactivo por separado y
calculamos la cantidad de productos que se obtienen a partir de cada 1 de las
cantidades iniciales de sustancia de los reactivos. Con S tenemos 30moles que
producen
nSF6 = 30 moles de S 1 mol de SF6 = 30 moles de SF6
1 mol de S
Para el F2 tenemos 35 moles, lo que nos da
nSF6 = 35 moles de F2 1 mol de SF6 = 11.66 moles de SF6
3 moles de F2
• El reactivo cuya cantidad inicial produzca menos cantidad de producto será el
reactivo limitanto los demás serán reactivos en exceso.
reactivo limitante es el F2

6. Pasos para determinar reactivo
limitante…
Para hacer cálculos estequiométricos cuando hay reactivo limitante, puedes
seguir los siguientes pasos:
1. Escribe las fórmulas correctas de reactivos y productos, y balancea la
ecuación química.
2.Cuando sea necesario, calcula la cantidad de sustancia a partir de la masa de
las sustancias cuyos datos estén dados en el problema.
3.Identifica el reactivo limitante. Todos los cálculos se realizan con base en la
cantidad inicial del reactivo limitante
4.Utiliza las razones estequiométricas para calcular la cantidad de sustancia de
las sustancias que deseas conocer.
5.Con la cantidad de sustancia y las masas molares puedes calcular la masa de
las sustancias
6.Siempre analiza tu resultado y pregúntate si es razonable o no.

7. Se tiene la siguiente reacción
MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Al inicio se ponen a reaccionar 4.5g de MnO2 con 4g de HCl.
¿cuánto MnCl2, Cl2 y H2O se obtiene? Calcula la cantidad de
reactivo en exceso que queda sin reaccionar.
1. Calculamos la cantidad de sustancia inicial de los reactivos.
2. Ahora trabajamos con c/reactivo por separado utilizando la cantidad de sustancia
inicial para ver cuanto se puede obtener de producto.
nMnO2 =4.5g de MnO2 1 mol de MnO2 = 0.0518moles de MnO2
86.936g de MnO2
nHCl = 4g de HCl 1 mol de HCl = 0.1097 moles de HCl
36.461g de HCl
nMnCl2 = 0.0518 moles de MnO2 1 mol de MnCl2 = 0.0518moles de MnCl2
1 mol de MnO2
nMnCl2 = 0.1097 moles de HCl 1 mol de MnCl2 = 0.0274moles de MnCl2
4 moles de HCl
HCl es el reactivo limitante
Aplicación

8. 3. Los cálculos siguientes los haremos con base en la cantidad inicial de reactivo
limitante (HCl). Transformar la cantidad de sustancia en gramos.
3.4481g de MnCl2 a partir de 4.5g de MnO2 y 4g de HCl se obtienen.
4. Con estos datos calculamos la cantidad de Cl2 y de H2O que se obtiene de la misma
reacción.
Transformando en gramos
nMnCl2 = 0.0274 moles de MnCl2 125.844g de MnCl2 = 3.4481g de MnCl2
1 mol de MnCl2
nCl2 = 0.1097 moles de HCl 1 mol de Cl2 = 0.0274 moles de Cl2
4 moles de HCl
nH2O = 0.1097 moles de HCl 2 moles de H2O = 0.0548 moles de H2O
4 moles de HCl
mCl2 = 0.0274 moles de Cl2 70.906g de Cl2 = 1.9428g de Cl2
1 mol de Cl2
nH2O = 0.10548 moles de H2O 18.015g de H2O = 0.9872g de H2O
1 mol de H2O

9. 5. Calcular la cantidad de reactivo en exceso que queda sin reaccionar. Inicialmente
teníamos 0.0518 moles de MnO2 y solo reaccionaron 0.0274 moles de MnO2
0.0518 – 0.0274 = 0.0244
mMnO2 = 0.0244 moles de MnO2 86.932 g de MnO2 = 2.1212g de MnO2
1 mol de MnO2
MnO2 4HCl MnCl2 Cl2 2H2O
Cantidad de sustancia inicial 0.0518 0.1097
reaccionan 0.0274 0.1097
Cantidad de sustancia que queda
después de la rxn
0.0244 0 0.0274 0.0274 0.0548
Masa inicial 4.5g 4g
Masa que reacciona 2.382g 4g
Masa que queda despues de la rxn 2.1212g 0 3.448g 1.943g 0.987g

10. Aplicación: Desarrolla los siguientes
ejercicios en tu cuaderno…
1. Explica porqué para determinar el reactivo limitante se tienen que comparar
cantidades de sustancia y no se pueden utilizar directamente unidades de masa.
2. De acuerdo con la siguiente reacción:
Zn (s) + H2SO4 (ac)  Zn2SO4 (ac) + H2 (g)
¿Qué sucede si se hacen reaccionar 7g de Zn con 40g de H2SO4? ¿Ambas sustancias
reaccionan totalmente? De no ser así, ¿Cuál de las dos sustancias reacciona totalmente?
¿Cuántos gramos de la otra permanecen sin reaccionar?
3. Un grupo de estudiantes en el laboratorio de química orgánica preparan bromuro de
etilo, C2H5Br, haciendo reaccionar, alcohol etanol C2H5OH con tribromuro de fósforo
PBr3, según la ecuación:
3 C2H5OH + PBr3 → 3 C2H5Br + H3PO3
• Se les dice que deben hacer reaccionar 34 g de alcohol con 59 g de tribromuro de
fósforo ¿Cuál es el reactivo limitante?