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Reactivo limitante y en exceso

Cuando dos reactantes no están en la proporción exacta de la ecuación, uno se acaba antes. Ese es el que decide cuánto producto se obtiene, y calcular con el otro es el error más caro de toda la estequiometría.

Lo que hay que saber

El limitante se agota; el otro sobra. El reactivo limitante se consume por completo y fija el máximo de producto. El reactivo en exceso queda sin reaccionar dentro del recipiente.

No se comparan masas ni moles crudos. Los coeficientes de la ecuación piden proporciones distintas de cada reactante, así que el procedimiento es siempre el mismo:

1) pasar cada masa a moles con ;
2) dividir los moles de cada reactante por su coeficiente;
3) el cociente MENOR señala al limitante;
4) calcular el producto a partir de ese reactante.

El producto se calcula desde el limitante. Se toma su cantidad y se aplica la proporción de la ecuación hasta el producto que interesa. Calcularlo desde el reactivo en exceso da un número mayor que el real, porque supone que hay material que no alcanza.

El sobrante también se calcula desde el limitante. Se determina cuánto del otro reactante se consumió y se resta de lo que había:

Rendimiento. El cálculo entrega el rendimiento teórico, que es el máximo posible. Lo que se obtiene en el laboratorio es el rendimiento real, y su cociente por cien es el rendimiento porcentual: . Nunca pasa del ; si lo hiciera, el producto está impuro o mal secado.

Agregar más del reactivo en exceso no cambia nada. Esa insensibilidad es la prueba experimental de cuál de los dos está limitando: se duplica uno solo y se observa si el producto aumenta.

Ejemplo resuelto

1 de 3 pasos

Se hacen reaccionar 4 g de hidrógeno con 16 g de oxígeno según . ¿Qué masa de agua se forma?

  1. Paso las masas a moles: 4 g de hidrógeno son 2 moles y 16 g de oxígeno son 0,5 moles.

    Por qué: La ecuación habla de moles, no de gramos. Comparar 4 con 16 sugeriría que el hidrógeno escasea, y es exactamente al revés.

Otro ejemplo

Se hacen reaccionar g de nitrógeno con g de hidrógeno según . ¿Cuál es el limitante y cuántos moles de amoníaco se forman? (Masas molares: N₂ g/mol, H₂ g/mol.)

El error más común

Suponer que limita el reactante con menos masa o con menos moles. Lo que decide es el cociente entre moles y coeficiente, y puede señalar al que aparentemente abunda.

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