Reacciones con reactivo limitante

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Ejercicios de reacciones químicas

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Page 1: Reacciones con reactivo limitante

Autor: Manuel Díaz Escalera

Problemas de reacciones químicas

Reactivo limitante

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El monóxido de carbono reacciona con el oxígeno gaseoso para dar dióxido de carbono: CO(g) + O2(g) CO2(g)Se dispone de un recipiente cerrado con 100 g de CO y 40 g de O2. Determina el reactivo limitante y calcula el reactivo en exceso y la masa de CO2 que se obtiene. Masas atómicas: C:12 y O:16 u

Autor: Manuel Díaz Escalera

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El monóxido de carbono reacciona con el oxígeno gaseoso para dar dióxido de carbono: CO(g) + O2(g) CO2(g)Se dispone de un recipiente cerrado con 100 g de CO y 40 g de O2. Determina el reactivo limitante y calcula el reactivo en exceso y la masa de CO2 que se obtiene. Masas atómicas: C:12 y O:16 u

Autor: Manuel Díaz Escalera

Paso 1 Ajustamos la ecuación química

Una ecuación química tiene que tener el mismo número de átomos de cada elemento en los reactivos (a la izquierda de la flecha) y en los productos (a la derecha de la flecha). Si esto no sucede es necesario ajustar la ecuación química cambiando los coeficientes que aparecen delante de las fórmulas de los reactivos y de los productos. Dichos coeficientes se llaman coeficientes estequiométricos

Podemos ajustar la reacción por tanteo probando coeficientes estequiométricos hasta lograr el ajuste correcto.

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El monóxido de carbono reacciona con el oxígeno gaseoso para dar dióxido de carbono: CO(g) + O2(g) CO2(g)Se dispone de un recipiente cerrado con 100 g de CO y 40 g de O2. Determina el reactivo limitante y calcula el reactivo en exceso y la masa de CO2 que se obtiene. Masas atómicas: C:12 y O:16 u

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En la ecuación hay tres átomos de oxígeno del lado de los reactivos y dos átomo del lado de los productos por lo que ponemos un 1/2 delante del O2 para equilibrar los átomos de oxígeno.

CO + ½ O2 CO2

Luego multiplicamos todos los coeficientes estequiométricos por 2 para quitar la fracción.

2CO+ O2 2CO2

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Paso 2 Determinamos la proporción en gramos

La relación molar se transforma fácilmente en la proporción en gramos por medio de la relación entre mol y masa molar.

La masa molar (la masa de un mol) de cualquier sustancia equivale a su masa atómica, masa molecular o masa fórmula expresada en gramos.

Los coeficientes estequiométricos indican la proporción en moles.

2 moles de CO + 1 mol de O2 2 moles de CO2

2CO + O2 2CO2

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Determinamos la masa molar de los reactivos y de los productos:

M(CO) = M(C) + M(O) = 12 + 16 = 28 u

M(O2) = 2M(O) = 32 u

M(CO2) = M(C) + 2M(O) = 12 + 32 = 44 u

Por lo tanto1 mol de CO tiene 28 gramos, 1 mol de O2 tiene 32 gramos y 1 mol de CO2 tiene 44 gramos.

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Con las masas molares ya podemos escribir la proporción en gramos:

56 g de CO + 32 g de O2 88 g de CO2

2 moles de CO + 1 mol de O2 2 moles de CO2

2CO + O2 2CO2

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Paso 3 Determinamos el reactivo limitante

Si los reactivos que se mezclan no están en la proporción correcta tenemos que determinar el reactivo limitante. Se llama reactivo limitante al reactivo que se consume totalmente y determina la cantidad de productos que se obtienen.

56 g de CO + 32 g de O2 88 g de CO2

2CO + O2 2CO2

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Para determinar el reactivo limitante calculamos la cantidad de producto que se forma si cada uno de los reactivos se consumiera completamente. El reactivo limitante es el reactivo que produce menos cantidad de producto

56 g de CO + 32 g de O2 88 g de CO2

2CO + O2 2CO2

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El monóxido de carbono reacciona con el oxígeno gaseoso para dar dióxido de carbono: CO(g) + O2(g) CO2(g)Se dispone de un recipiente cerrado con 100 g de CO y 40 g de O2. Determina el reactivo limitante y calcula el reactivo en exceso y la masa de CO2 que se obtiene. Masas atómicas: C:12 y O:16 u

Autor: Manuel Díaz Escalera

La proporción en gramos indica que 56 g de CO producen 88 g de CO2 . Para 100 gramos de CO se obtienen:

= 157,1 g de CO2100 g de CO88 g de CO2

56 g de CO

56 g de CO + 32 g de O2 88 g de CO2

2CO + O2 2CO2

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La proporción en gramos indica que 32 g de O2 producen 88 g de CO2. Para 40 gramos de O2 se obtienen:

= 110 g de CO240 g de O2

88 g de CO2

32 g de O2

56 g de CO + 32 g de O2 88 g de CO2

2CO + O2 2CO2

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Si 100 g de CO producen 157,1 g de CO2 y 40 g de O2 producen 110 g de CO2 el reactivo limitante es el oxígeno (el que produce menor cantidad de productos) y se obtienen 110 g de CO2.

Si el O2 es el reactivo limitante y se consume totalmente el CO es el reactivo en exceso.

Aclaración: en una reacción con reactivo limitante el cálculo de la cantidad de productos siempre debe hacerse con la masa del reactivo limitante (el que se consume totalmente).

56 g de CO + 32 g de O2 88 g de CO2

2CO + O2 2CO2

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Autor: Manuel Díaz Escalera

Para determinar los gramos de CO que sobran primero determinamos la cantidad de CO que reacciona con los 40 g de O2.

= 70 g de CO40 g de O2

56 g de CO

32 g de O2

De los 100 g iniciales de CO, 70 g reaccionan con 40 g de O2, y quedan 30 gramos de CO sin reaccionar (el reactivo en exceso).

El monóxido de carbono reacciona con el oxígeno gaseoso para dar dióxido de carbono: CO(g) + O2(g) CO2(g)Se dispone de un recipiente cerrado con 100 g de CO y 40 g de O2. Determina el reactivo limitante y calcula el reactivo en exceso y la masa de CO2 que se obtiene. Masas atómicas: C:12 y O:16 u

56 g de CO + 32 g de O2 88 g de CO2

2CO + O2 2CO2