IED. TÉCNICO INDUSTRIAL
ASIGNATURA DE QUÍMICA – GRADO 10°3 JORNADA TARDE
DOCENTE: JOSÉ ESTRADA FLÓREZ
NOTA:
Apreciados estudiantes, les estoy agregando unos ejercicios a la lista de los que les había enviados. Presten mucha atención al primer ejercicio, de los que les presento a continuación, pues tiene cada uno de los pasos para la solución de esta clase de ejercicio.
Después de analizados estos ejercicios y los que tienen en la guía, resuelvan los ejercicios propuestos de la guía y me los presentan en clase el lunes.
1. El reactivo límite es la especie química que primero se agota y por lo tanto es el reactivo que limita la continuación de la reacción, debido a lo anterior es que se le ha dado el nombre de reactivo limite o reactivo limitante, veamos un ejemplo de como se resuelven problemas de este tipo:
EJEMPLO
En la reacción
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
reaccionarón 22 moles de MnO2 con 40 moles de HCl
En este tipo de problemas es muy comun que se formulen preguntas como las siguientes:
¿Cuál es el reactivo limite?
- Verifique que la ecuación se encuentra balanceada, en nuestro caso la ecuación se encuentra balanceada, de no estarlo se deberia balancear antes de continuar con el siguiente paso.
- Determine la cantidad de moles de cada uno de los reactivos, puede que en el problema las cantidades de los reactivos vengan expresadas en moles, en cuyo caso se pasa al siguiente paso, pero puede ser que vengan expresadas en gramos o en volumen de gas o en volumen de alguna solución a determinada concentración, en cuyos casos hay que hacer la converción de gramos a moles o de volumen de gas a moles o de volumen de una solucion a determinada concentracion a moles, en nuestro casolas cantidades de reactivos nos las dierón expresadas en moles asi que pasamos al siguiente punto.
- Dividir el numero de moles por su coeficiente estequiometrico, en nuestro caso sera de la siguiente manera
MnO2
(22 moles/1) = 22
HCl
(40 moles/4) = 10 - El reactivo limite sera el que obtenga como resultado de la anterior división el numero mas pequeño, en el ejemplo el reactivo limite sera el HCl ya que en la división anterior obtuvo el numero mas pequeño.
¿Cuanto es la cantidad de productos que se obtienen?
- Se realizan los anteriores pasos en caso de que no se hallan realizado hasta el momento.
- El numero de moles del reactivo limite se divide entre su coeficiente estequiometrico y este resultado se multiplica por el coeficiente de cualquiera de los productos que se desee, si el resultado no se desea en moles sino en gramos o en volumen de gas o en volumen de alguna solución a determinada concentración, en cuyos casos hay que hacer la converción de gramos a moles o de volumen de gas a moles o de volumen de una solucion a determinada concentracion a moles, en nuestro casolas cantidades de reactivos nos las dierón expresadas en moles asi que pasamos al siguiente punto, para nuestro ejemplo seria asi
HCl
(40 moles/4) = 10
MnCl2
(1×10) = 10 moles de MnCl2 se producen
Cl2(1×10) = 10 moles de Cl2 se producen
H2O
(2×10) = 20 moles de H2O se producen
¿Cuanto sobra de los reactivos que se encuentrán en exceso?
- Se realizan los pasos para encontrar el reactivo limite.
- El numero de moles del reactivo limite se divide entre su coeficiente estequiometrico y este resultado se multiplica por el coeficiente de cualquiera de los reactivos que se desee, obteniendose el numero de moles consumidas durante la reacción, asi que para determinar cuanto sobro del o los reactivos en exceso se recurre a la siguiente resta
Moles sobrantes = moles totales – moles consumidas
si el resultado no se desea en moles sino en gramos o en volumen de gas o en volumen de alguna solución a determinada concentración, en cuyos casos hay que hacer la converción de moles a gramos o de moles a volumen de gas o de moles a volumen de una solucion a determinada concentracion, en nuestro caso la solucion seria asi
HCl
(40 moles/4) = 10
MnO2
(1×10) = 10 moles de MnO2 se consumen
Moles sobrantes = moles totales – moles consumidas
12 = 22 – 10
asi que nos sobrarón 12 moles de MnO2
2. ¿Cuántos gramos de 
pueden preparase a partir de 85,5 g de 
y 17,3 g de 
?
pueden preparase a partir de 85,5 g de y 17,3 g de ?SOLUCIÓN
La reacción ajustada es:
Convertimos en moles las masas de cada uno de los reactivos:
El reactivo limitante será el que antes se agote. Necesitamos el triple de moles de hidrógeno que de nitrógeno. Para que reaccione todo el nitrógeno serían necesarios (3,05·3 = 9,15) moles de hidrógeno. Como disponemos sólo de 8,6 moles de hidrógeno, será el reactivo limitante. Ahora basta con aplicar la estequiometría de la reacción:
Calculamos la masa de amoniaco:
3. Disponemos en un matraz de 60 g de HCl a los que añadimos 30 g de 
, produciéndose la siguiente reacción:
, produciéndose la siguiente reacción:
se producirán? Masas atómicas: H = 1 ; Cl = 35,5 ; Mg = 24,3 ; O = 16SOLUCIÓN
a)
b) Para deducir el reactivo limitante vamos a hacer la relación másica entre los dos reactivos. La estequiometría nos dice que necesitamos el doble de masa de HCl que de. Las masas moleculares de ambos compuestos son: HCl = (35,5 + 1) = 36,5 g/mol y = (24,3 + 1·2 + 16·2) = 58,3 g/mol. Tomamos como referencia la masa de HCl:
. Disponemos solo de 30 g de , por lo tanto será éste el reactivo limitante. El HCl es el reactivo que está en exceso.
c) Hacemos la relación másica con los 30 g de:
Esto quiere decir que quedarán sin reaccionar (60 - 37,56) g = 22,44 g HCl.
d) Como reaccionan los 30 g de los tomamos como referencia:
b) Para deducir el reactivo limitante vamos a hacer la relación másica entre los dos reactivos. La estequiometría nos dice que necesitamos el doble de masa de HCl que de
. Las masas moleculares de ambos compuestos son: HCl = (35,5 + 1) = 36,5 g/mol y = (24,3 + 1·2 + 16·2) = 58,3 g/mol. Tomamos como referencia la masa de HCl: , por lo tanto será éste el reactivo limitante. El HCl es el reactivo que está en exceso. c) Hacemos la relación másica con los 30 g de
: d) Como reaccionan los 30 g de
los tomamos como referencia:
4. El cloruro de bario y el nitrato de plata reaccionan en un intercambio de iones. Si una disolución que contiene 62,4 g de nitrato de plata se hace reaccionar con una disolución que contiene 53,1 g de cloruro de bario:
a) ¿Cuál es el reactivo limitante?
b) ¿Cuántos gramos y de qué reactivo quedan sin reaccionar?
c) ¿Cuántos gramos de cloruro de plata se formarán?
b) ¿Cuántos gramos y de qué reactivo quedan sin reaccionar?
c) ¿Cuántos gramos de cloruro de plata se formarán?
SOLUCIÓN
En primer lugar escribimos la reacción debidamente ajustada:
Vamos a convertir las masas de los reactivos en mol para poder aplicar la estequiometría y determinar cuál de ellos es el reactivo limitante:
Dado que son dos moles de nitrato de plata los que reaccionan con un mol de cloruro de bario:
a) Cuando se acabe todo el
aún quedará 
sin reaccionar, por lo que será el 
el reactivo limitante.
b) Sobrarán (
La masa de este reactivo es:
Debemos hacer los cálculos tomando como referencia los moles de nitrato de plata. Se formarán los mismo moles de cloruro de plata porque la relación estequiométrica entre ambos es 2:2:
Vamos a convertir las masas de los reactivos en mol para poder aplicar la estequiometría y determinar cuál de ellos es el reactivo limitante:
Dado que son dos moles de nitrato de plata los que reaccionan con un mol de cloruro de bario:
a) Cuando se acabe todo el
aún quedará sin reaccionar, por lo que será el el reactivo limitante. b) Sobrarán (
La masa de este reactivo es:
Debemos hacer los cálculos tomando como referencia los moles de nitrato de plata. Se formarán los mismo moles de cloruro de plata porque la relación estequiométrica entre ambos es 2:2:
