Reactivo limitante.doc

UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICA
NOMBRE ALUMNAS : ELICETT ESPINOZA.
CYNTHIA REBOLLEDO.
ASIGNATURA : TÉC. EXPERIMENTALES.
PROFESOR : SR. JUAN GODOY.

PAUTA PROFESOR.
INTRODUCCIÓN.
Este material esta destinado tanto para el docente como para el alumno con el propósito
de poner a disposición material de enseñanza, respondiendo a las necesidades de ir motivando y
facilitando la enseñanza-aprendizaje acrecentando el conocimiento de la química e ir así
integrando de igual manera aun mejor manejo del lenguaje técnico en el ámbito de la enseñanza
de la química.
Este material va destinado para alumnos de NM1, en el cual se ha preparado paso a paso
cada uno de aquellos elementos técnicos, como una manera de optimizar los tiempos y fortalecer
a los docentes en la preparación del material de enseñanza.
TEORIA.
REACCIÓN QUÍMICA.
La reacción química se define como, el proceso mediante el cual una o más sustancias
(elementos o compuestos) denominadas reactivos, sufren un proceso de transformación o
combinación para dar lugar a una serie de sustancias (elementos o compuestos) denominadas
productos. En una reacción química se produce desprendimiento o absorción de calor u otras
formas de energía.
Las reacciones químicas se representan en una forma concisa mediante, Ecuaciones
Químicas, que no es mas que la representación grafica de proceso que se esta llevando acabo.
¿Qué le ocurre a la material cuando sufre una reacción química?
En una reacción química, la suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a
la suma de las masas de los productos de la reacción (la materia ni se crea ni se destruye solo se
transforma).
Este resultado se debe al químico francés A.L. Lavoisier, quien lo formulo en 1774.
Anteriormente se creía que la materia era destructible y se aducía como ejemplo: la combustión
de un trozo de carbón que, después de arder, quedaba reducido a cenizas, con un peso muy
inferior, sin embargo, el uso de la balanza permitió al científico galo comprobar que si se
recuperaban los gases originados en la combustión, el sistema pesaba igual antes que después de
la experiencia, por lo que dedujo que la materia era indestructible.

BALANCEO DE LAS ECUACIONES QUÍMICAS:
1. Determinar los reactivos y los productos de la reacción química
2. Escribir la ecuación química reactivos  productos
3. Balancear la ecuación; para ello: Se empieza por igualar la ecuación probando
diferentes coeficientes para lograr que el número de átomos de cada elemento sea igual en ambos
lados de la ecuación.
(Nota: No se pueden modificar los subíndices de las fórmulas).
Primero se buscan los elementos que aparecen una sola vez en cada lado de la ecuación y
con igual número de átomos: las fórmulas que contienen estos elementos deben tener el mismo
coeficiente. Por lo tanto, no es necesario ajustar los coeficientes de estos elementos en ese
momento.
A continuación, se buscan los elementos que aparecen sólo una vez en cada lado de la
ecuación, pero con diferente número de átomos y se balancean estos elementos. Por último se
balancean los elementos que aparecen en dos o más fórmulas del mismo lado de la ecuación.
4. Se verifica la ecuación igualada para asegurarse de que hay el mismo número total de
átomos de cada tipo en ambos lados de la flecha de la ecuación.
REACTIVO LIMITANTE
Al reactivo que se ha consumido en su totalidad en una reacción química se le denomina
reactivo limitante, ya que limita la cantidad de producto formado.
¿CÓMO OPERAR PARA CONOCER CUÁL ES EL REACTIVO LIMITANTE DE UNA
REACCIÓN?
Calculando los moles de producto que se obtienen con cada reactivo, suponiendo que el
resto de reactivos están en cantidad suficiente. Aquel reactivo que nos dé el menor número
potencial de moles de producto es el reactivo limitante.
Al resto de reactivos, presentes en mayor cantidad que la necesaria para reaccionar con la
cantidad del reactivo limitante, se les denomina reactivos en exceso.
PUNTO DE EQUIVALENCIA.
Es el punto en que la cantidad de reactivo conocido, es exactamente la necesaria para que
reaccione estequiometricamente con la cantidad de ácido acético que se quiere conocer.
El punto de equivalencia es el resultado ideal (teórico), que se busca en una valoración.

El Misterio De La Acidez Del Vinagre.
OBJETIVOS:
 Determinar la cantidad de ácido acético presente en el vinagre.
 Preparar el sistema de reacción, para cada medición.
 Medir en cada sistema el volumen de gas desprendido de la reacción.
En la experiencia vamos a ver cómo reacciona el bicarbonato de sodio (NaHCO3) con una
sustancia que tiene un carácter ácido. Podrás ver cómo se descompone el bicarbonato y se
desprende un gas, el dióxido de carbono.
LA REACCIÓN QUÍMICA QUE TIENE LUGAR ES LA SIGUIENTE:
NaHCO3(s) + CH3COOH(l) CH3COONa(l) + H2O(l) + CO2(g)
LOS PRODUCTOS QUE SE OBTIENEN SON:
Una sal (CH3COONa) que queda disuelta en el agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2)
que al ser un gas burbujea a través del líquido.
VAMOS A LA ACCIÓN:
PROCEDIMIENTO:
1.- Balancear la ecuación química.
2.- Se realizaran 6 mediciones y para cada reacción se usara una cantidad constante de vinagre
de 3.6 ml. Y se pesaran diferentes cantidades de bicarbonato de sodio (NaHCO3).
Masa de NaHCO3 en gramos Volumen de vinagre en ml
1.6 3.6
1.0 3.6
0.36 3.6
0.16 3.6
0.1 3.6
0.06 3.6
MATERIALES: REACTIVOS:
- Probeta de 100 ml.
- Vaso precipitado 500 ml.
- Equipo de obtención de gases.
- Matraz enlermeyer.
- Regla.
- Balanza.
- Soporte universal.
- Vinagre
- Bicarbonato de sodio

3.- Armar el equipo con el matraz, el equipo de obtención de gases, el vaso de precipitado y el
soporte universal.
- Agregar agua a la probeta, invirtiéndola en el vaso de precipitado.
- Sujetar la probeta con en el soporte universal, evitando que esta toque el fondo del vaso de
precipitado.
4.- Se deposita la cantidad de vinagre ya establecida en el matraz y se agrega el bicarbonato de
sodio, e inmediatamente después se tapa el matraz con el tapón del equipo de obtención de gases.
Esto hasta que ya no haya mas liberación de gas proveniente de la reacción.
5.- Completa la tabla con el volumen obtenido de gas al terminar la reacción y la altura de
columna de agua. Desde superficie de agua en el vaso precipitado hasta lo que indica el agua en
la probeta.
Masa de NaHCO3 en
gramos.
Volumen de vinagre
en ml.
Volumen CO2(g), en
ml.
Altura columna de
agua en cm.
1.6 3.6 59 5.9
1.0 3.6 59 5.9
0.36 3.6 57 6.0
0.16 3.6 33 8.7
0.1 3.6 20 10.5
0.06 3.6 12 15
7.- Anotar la Temperatura ambiente y Presión atmosférica. Además antes de la experiencia debes
consultar bibliografía para obtener los datos de: Presión de vapor a la temperatura del agua, y la
masa molar de los reactivos.
Presión de vapor del agua (a 20ºC): 14.530mmHg
M CH3COOH : 60 g/mol
M NaHCO3 :84 g/mol
8.- Tabular los datos y cálculo. Con los datos de Volumen (L) de CO2 (g) y Masa (g) de
NaHCO3(s) grafica y obtén el punto de equivalencia.Y con ello calcula la cantidad de ácido
acético presente en los 3.6 ml de vinagre, y compara con los datos que se presentan en la etiqueta.
Volumen (L) de CO2(g). Masa (g) de NaHCO3(s)
0.059 1.6
0.059 1
0.057 0.36
0.252
0.033 0.16
0.020 0.1
0.012 0.06

Donde el punto de equivalencia es a un volumen de 0.057 L de CO2 (g) desprendido,
con una cantidad de bicarbonato de sodio de 0.252 g. y por datos obtenidos cuando se
desprendido 57 ml de CO2 (g) se obtuvo una altura de la columna de agua de 6.0 cm.
Este punto de equivalencia, se obtiene trazando dos rectas que dan origen a un punto
en común en donde la cantidad de bicarbonato es la necesaria para que reaccione
estequiometricamente con la cantidad de ácido acético.
Grafico nº1. Volumen de CO2 liberada VS
masa de NaHCO3 utilizada
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
0,04
0,045
0,05
0,055
0,06
0,065
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8
masa en g de NaHCO3
volumen
de
CO2
en
Litros
liberada

OBSERVACIONES:
Se usara solo una pequeña cantidad de bicarbonato de sodio y vinagre, ya que a mayores
cantidades de estos reactivos, generaría demasiado dióxido de carbono. Y hay que recordar que la
probeta es de 100 ml, entonces hay que adecuarse a las situaciones e inferir por medio de cálculos
por parte del profesor la cantidad de reactivos a utilizar y la cantidad de CO2 que se generaría.
Para 0.252g de NaHCO3(s) son 0.003 moles y según la ecuación de estado de gases
ideales para esa cantidad se generaría un volumen de 0.67 L de CO2 (g), pero hay que considerar
que este calculo se realiza suponiendo condiciones ideales de presión y temperatura y
desconsiderando factores como la presión de la columna de agua, la presión de vapor, presión del
gas desprendido y la solubilidad del CO2 (g) en el agua. Además que se utilizan lo 3.6 ml de
vinagre, pero solo si el vinagre posee una acidez del 5 % es decir cada 100 ml de vinagre hay 5g
de ácido acético, si no se tendrá que hacer el calculo correspondiente:
Ejemplo:
Si el vinagre es de 5% de acidez, y como previamente se había determinado que se iba a
trabajar con 0.003 moles, esto se multiplica por la masa molar del ácido acético que es 60 g/mol
obteniéndose así los gramos del ácido que son 0.18g.
Esto por regla de 3 simple se obtiene la cantidad de vinagre con que debemos trabajar.
5g de ácido acético = 100ml de vinagre
0.18g de ácido acético x ml de vinagre
X = 100 ml* 0.18g = 3.6 ml
5g
Para optimizar el tiempo y aprovechar la actividad algunos conceptos pueden ir
explicándose a medida que transcurre el experimento, como es el caso cuando se explica el
concepto de reactivo limitante puede hacerse uso de las siguientes analogías:
- Suponga que tiene 20 lonchas de jamón y 36 rebanadas de pan, y que quiere preparar tantos
bocadillos como sea posible con una loncha de jamón y dos rebanadas de pan por bocadillo.
Obviamente sólo podemos preparar 18 bocadillos, ya que no hay pan para más. Entonces, el pan
es el reactivo limitante y las dos lonchas de jamón demás son el "exceso de reactivo".
-Suponga que una caja contiene 93 pernos, 102 tuercas y 150 arandelas. ¿Cuántos grupos de un
perno, una tuerca y dos arandelas pueden formarse? Setenta y cinco, ya que se emplean todas las
arandelas. Por tanto, éstas serán el "reactivo limitante". Aún quedarían 18 pernos y 27 tuercas,
que son los reactivos en "exceso".
Cuando se invierte la probeta en el vaso de precipitado se debe procurar que no se forme
una burbuja de aire en el matraz.
En esta actividad practica se recordara y a la vez se integraran conocimientos que ya se
han entregado como es la Ley de Estado de los Gases Ideales, la Ley de las Presiones Parciales y
realizar cálculos de cambios de unidades de medida como de ºC a K, mmHg a Atm, ml a L.
Es importante que los datos se hayan realizado con la mayor precisión, ya que el gráfico
de Volumen de CO2 liberado versus masa de bicarbonato de sodio, ya que de este se obtendrá el
punto de equivalencia que es el punto en que la cantidad de reactivo conocido, es exactamente
la necesaria para que reaccione estequiometricamente con la cantidad de ácido acético que se
quiere conocer, muy importante porque será a través de este punto que obtendremos el resultado

del experimento ( utilizamos el volumen de gas obtenido en este punto de equivalencia, y la
altura de la columna de agua).
Para obtener el resultado, se tendrá que realizar diferentes cálculos utilizando los datos
obtenidos en el punto de equivalencia. Pero ¿para que se mide la altura de la columna de agua?
Esto se realiza ya que la columna de agua ejerce una presión distinta de la presión atmosférica
sobre el sistema, siendo la presión del gas igual a:
Pgas = Patmosférica – P vapor del agua – Pcolumna de agua.
Esta última (presión de la columna de agua) se obtiene sabiendo que 1 cm de H2O = 0.74 mmHg
Ejemplo si la altura de la columna de agua es de 6 cm.
X mmHg= 0.74 mmHg * 6 cm = 4.44 mmHg
1cm
La que luego se reemplazara en la ecuación de estado de los gases ideales (PV = n RT)
n = P CO2 VCO2
RT
En la cual la incógnita será los moles del gas (dióxido de carbono). Y una vez obtenida
estos moles nos servirán para calcular la cantidad de ácido acético presente en los 3,6 ml de
vinagre, haciendo uso de la ley de la conservación de las masas donde nuestra ecuación esta
balanceada, por lo tanto los moles de dióxido de carbono obtenidos serán los mismos para los de
ácido acético, por lo que ha estos moles se multiplicara por la masa molar del ácido acético, así
obteniendo la masa de este en los 3.6 ml de vinagre. Los cuales se compararan con los gramos de
ácido acético que se dicen en la etiqueta por una regla de tres simple.
Se debe tener en cuenta que estos datos no coincidirán con los datos que trae la etiqueta
del vinagre, siendo menor la cantidad de ácido acético obtenida tras el experimento, esto porque
como ocupamos el volumen de CO2 (g) obtenido a través del desprendimiento de la reacción y
este al llegar a la probeta desplazaba el agua que había en ella y a la vez un cierto porcentaje del
gas se solubilizaba en esta obteniendo un volumen de CO2 (g) menor a la que se debería obtener.

PAUTA ALUMNO
TEORIA:
Reacción química.
Es el proceso en el cual una sustancia (o sustancias) cambia para formar una o más sustancias
nuevas.
Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas.
¿Qué le ocurre a la material cuando sufre una reacción química?
Según la Ley de la Conservación de la Masa los átomos ni se crean, ni se destruyen, durante una
reacción química. Por lo tanto una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de
cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada.
Como Balanceo las Ecuaciones Químicas:
Para ello tienes que:
1. Determinar los reactivos y los productos de la reacción química
2. Escribir la ecuación química reactivos  productos
3. Balancear la ecuación; para ello:
Se empieza por igualar la ecuación probando diferentes coeficientes para lograr que el número de
átomos de cada elemento sea igual en ambos lados de la ecuación.
(Nota: No se pueden modificar los subíndices de las fórmulas).
Primero se buscan los elementos que aparecen una sola vez en cada lado de la ecuación y con
igual número de átomos: las fórmulas que contienen estos elementos deben tener el mismo
coeficiente. Por lo tanto, no es necesario ajustar los coeficientes de estos elementos en ese
momento.
A continuación, se buscan los elementos que aparecen sólo una vez en cada lado de la ecuación,
pero con diferente número de átomos y se balancean estos elementos. Por último se balancean los
elementos que aparecen en dos o más fórmulas del mismo lado de la ecuación.
4. Se verifica la ecuación igualada para asegurarse de que hay el mismo número total de átomos
de cada tipo en ambos lados de la flecha de la ecuación.
Reactivo Limitante
Al reactivo que se ha consumido en su totalidad en una reacción química se le denomina
reactivo limitante, ya que limita la cantidad de producto formado.
¿Cómo operar para conocer cuál es el reactivo limitante de una reacción?
Calculando los moles de producto que se obtienen con cada reactivo, suponiendo que el resto de
reactivos están en cantidad suficiente. Aquel reactivo que nos dé el menor número potencial de
moles de producto es el reactivo limitante.
Al resto de reactivos, presentes en mayor cantidad que la necesaria para reaccionar con la
cantidad del reactivo limitante, se les denomina reactivos en exceso.
Punto de Equivalencia.
Es el punto en que la cantidad de reactivo conocido en nuestro caso el bicarbonato de
sodio, es exactamente la necesaria para que reaccione estequiometricamente con la cantidad de
ácido acético que se esta determinando.

3.- Armar el equipo con el matraz, el equipo de obtención de gases, el vaso de precipitado y el
soporte universal.
- Agregar agua a la probeta, invirtiéndola en el vaso de precipitado.
- Sujetar la probeta con en el soporte universal, evitando que esta toque el fondo del vaso de
precipitado.
4.- Se deposita la cantidad de vinagre ya establecida en el matraz y se agrega el bicarbonato de
sodio, e inmediatamente después se tapa el matraz con el tapón del equipo de obtención de gases.
Esto hasta que ya no haya mas liberación de gas proveniente de la reacción.
5.- Completa la tabla con el volumen obtenido de gas al terminar la reacción y la altura de
columna de agua. Desde superficie de agua en el vaso precipitado hasta lo que indica el agua en
la probeta.
Masa de NaHCO3 en
gramos
Volumen de vinagre
en ml
Volumen CO2(g) Altura columna de
agua
1.6 3.6
1.0 3.6
0.36 3.6
0.16 3.6
0.1 3.6
0.06 3.6
7.- Anotar la Temperatura ambiente y Presión atmosférica. Además antes de la experiencia debes
consultar bibliografía para obtener los datos de: Presión de vapor a la temperatura del agua, y la
masa molar de los reactivos.
8.- Tabular los datos y cálculo. Con los datos de Volumen (L) de CO2 (g) y Masa (g) de
NaHCO3(s) grafica y obtén el punto de equivalencia.Y con ello calcula la cantidad de ácido
acético presente en los 3.6 ml de vinagre, y compara con los datos que se presentan en la etiqueta.
Graficar:
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 0,5 1 1,5
masa de bicarbonato
volumen
de
dioxido
de
carbono

Evaluación.
Nombre: Curso: Fecha:
A) Responde:
1.- ¿Cuál es la reacción que ocurre (balanceada) y que es lo que queremos obtener? (1 pto.)
NaHCO3(s) + CH3COOH(l) CH3COONa(l) + H2O(l) + CO2(g)
Por lo tanto nuestra incógnita es la cantidad de CH3COOH(l) que reacciona.
2.- ¿Cuál es el reactivo limitante en cada caso? (1 pto.)
En los primeros tres puntos el reactivo limitante es el ácido acético.
En los otros tres el reactivo limitante es el bicarbonato de sodio.
B) Selección múltiple (1 pto. c/u)
3.- Las reacciones químicas se representan mediante:
a) reactivos y productos.
b) ecuaciones químicas.
c) ambas son correctas.
d) ninguna de las anteriores.
4.- Al momento de balancear una ecuación química, es falso que:
a) se debe determinar los reactivos y los productos de la reacción química.
b) se puede modificar los subíndices de las formulas.
c) se debe lograr que el número de átomos de cada uno de los elementos sea igual a ambos lados
de la ecuación.
5.- Reactivo limitante es aquel que:
a) esta presentes en mayor cantidad.
b) se ha consumido en su totalidad en una reacción química.
c) limita la cantidad de producto formado.
d) b y c.
e) ninguna de las anteriores.
6.- CALCULE la cantidad de ácido acético en gramos presente en 3.6 ml de ácido acético.
Si sabemos que: Presión atmosférica: 769.1 mmHg, Presión de vapor del agua (a 20ºC):
14.530mmHg, la presión de la columna de agua en el puntote equivalencia es 4.44 mmHg,
el volumen de CO2 es 0.057 L, Temperatura ambiente es 20ºC, MCH3COOH : 60 g/mol. (2
ptos.)

- Patm = Pv H2O + Pcol H2O +PCO2
PCO2 = Patm - Pv H2O + Pcol H2O
PCO2 = 769.1 mmHg - 14.530mmHg - 4.44 mmHg
PCO2 = 750.1 mmHg. 0.987 atm
-PV= nRT
n = P CO2VCO2
RT
n = 0.987 atm * 0.057 L = 0.0023 mol
0.082 atm L/ mol k * 293 K
-n = m (g) / M (g/mol) y m = n (mol) * M (masa molar)
0.0023 mol * 60 g/mol = 0.14 g de CH3COOH

Evaluación.
Nombre: Curso: Fecha:
A través de lo que hemos visto en la actividad responde:
1.- ¿Cuál es la reacción que ocurre (balanceada) y que es lo que queremos obtener? (1.5
ptos.)
2.- ¿Cuál es el reactivo limitante en cada caso? (1 pto.)
B) Selección múltiple (1 pto. c/u)
3.- Las reacciones químicas se representan mediante:
a) reactivos y productos.
b) ecuaciones químicas.
c) ambas son correctas.
4.- Al momento de balancear una ecuación química, es falso que:
a) se debe determinar los reactivos y los productos de la reacción química.
b) se puede modificar los subíndices de las formulas.
c) se debe lograr que el número de átomos de cada uno de los elementos sea igual a ambos lados
de la ecuación.
5.- Reactivo limitante es aquel que:
a) esta presentes en mayor cantidad.
b) se ha consumido en su totalidad en una reacción química.
c) limita la cantidad de producto formado.
d) b y c.
e) ninguna de las anteriores.
5.- CALCULE la cantidad de ácido acético en gramos presente en 3.6 ml de ácido acético.
Si sabemos que: Presión atmosférica: 769.1 mmHg, Presión de vapor del agua (a 20ºC):
14.530mmHg, la presión de la columna de agua en el puntote equivalencia es 4.44 mmHg,
el volumen de CO2 es 0.057 L, Temperatura ambiente es 20ºC, MCH3COOH : 60 g/mol. (2
ptos.)

Bibliografía.
http://www.monografias.com/trabajos15/reaccion-quimica/reaccion-quimica.shtml
http://enciclopedia.us.es/index.php/Reacci%F3n_qu%EDmica
http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-04.html
http://www.angelfire.com/band/ajrivera/Balanceo.htm
http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/petit/UNIDAD6.pdf
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/apquim-
an-instr-6/c7a.html

Reactivo limitante.doc

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Reactivo limitante.doc

Similar a Reactivo limitante.doc (20)

Más de Universidad de Concepcion

Más de Universidad de Concepcion (13)

Último

Último (20)

Reactivo limitante.doc