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1. PPTCES032CB33-A15V1 Clase Estequiometría III: reactivo limitante y rendimiento de una reacción.
2. Resumen de la clase anterior Relaciones estequiométricas Permiten predecir cantidades a ser producidas en la reacción. Establecen relación entre distintas unidades. Requieren ecuaciones balanceadas.
3. Aprendizajes esperados • Determinar el reactivo limitante en una ecuación química. • Diferenciar entre el rendimiento teórico y real de una reacción química. Páginas del libro desde la 53 a la 54.
4. Pregunta oficial PSU
5. 1. Reactivo limitante 2. Rendimiento de una reacción
6. 1. Reactivo limitante El reactivo que se consume primero en una reacción, recibe el nombre de reactivo limitante, ya que la máxima cantidad de producto que se puede formar depende de la cantidad de este reactivo que hay inicialmente. Cuando este reactivo se consume, no se puede formar más producto. Los reactivos en exceso son los reactivos que se encuentran presentes en mayor cantidad que la necesaria para reaccionar con la cantidad de reactivo limitante. Si en un salón de baile hay 12 hombres y 9 mujeres, únicamente se podrán completar 9 parejas mujer/hombre. 3 hombres se quedarán sin pareja. Así, el número de mujeres limita el número de parejas que se podrán formar y hay un exceso de hombres. ¿Cuál es el reactivo limitante? ¿A o B?
7. En una reacción, 135 g de aluminio (Al) reaccionan con 640 g de óxido férrico (Fe2O3) 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe Calcule los gramos de Al2O3 formado e identifique el reactivo limitante. Transformamos los gramos de ambos compuestos a mol: 135 g n= = 5 mol de Al 27 g/mol 2 3 640 g n= = 4 mol de Fe O 160 g/mol Ejemplo
8. Teniendo la siguiente relación estequiométrica, • Todos los mol de Al (5 mol) reaccionan con 2,5 mol de Fe2O3, por lo que el reactivo limitante es el aluminio (Al). • Sobran 1,5 mol de Fe2O3 (inicialmente se tenían 4 moles de Fe2O3), por lo tanto este compuesto es el reactivo en exceso. • El reactivo limitante es el que se utiliza para calcular la cantidad de producto obtenido a partir de las relaciones estequiométricas: Ejemplo 2 3 2 3 2 3 2 mol de Al 1 mol de Fe O 5 mol de Al X mol de Fe O X = 2,5 mol de Fe O → →
9. El oxígeno (O2) y el nitrógeno (N2) reaccionan según la siguiente ecuación no balanceada O2 + N2 N2O5 Si se dispone de volúmenes iguales de ambos gases, es correcto afirmar que I)el O2 es el reactivo en exceso. II)el N2 es el reactivo limitante. III)el O2 determina la cantidad de producto formado. A)Solo I D) Solo I y II B)Solo II E) I, II y III C)Solo III Ejercitación Ejercicio 8 “guía del alumno” C ASE
10. Relaciones Tabla de ayuda Cuando tengas que realizar cálculos estequiométricos en una ecuación química, te puede ser útil realizar una tabla como esta: 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O * n (mol) 4 mol 5 mol 4 mol 6 mol MM (g/mol) 17 g/mol 32 g/mol 30 g/mol 18 g/mol m (g) 68 g 160 g 120 g 108 g Masa total 228 g 228 g * Al enfrentarnos con una ecuación, siempre debemos comprobar que esté balanceada. m n= MM