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En una reacción química, los reactivos interactúan entre sí para formar productos. El reactivo que se consume por completo es el reactivo limitante y el reactivo presente en una cantidad mayor de la necesaria para reaccionar completamente con el reactivo limitante es el reactivo en exceso. Una analogía con recetas de cocina es útil para comprender estos conceptos.
Aquí, una taza de harina, 2 huevos y 3 cucharadas de azúcar hacen cinco waffles. Si hay 3 tazas de harina, 4 huevos y 8 cucharadas de azúcar, cuántos waffles se pueden hacer? Hay suficiente harina para hacer 15 waffles y suficiente azúcar para hacer 13 waffles y 1/3.
Sin embargo, solo hay suficientes huevos para 10 waffles. Aquí, el huevo es el reactivo limitante porque produce la menor cantidad de waffles, mientras que la harina y el azúcar están en exceso. Ahora, considere la reacción de combustión entre el metano y el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua.
Recuerde que los coeficientes de una ecuación equilibrada representan las cantidades estequiométricas de los reactivos y productos. Por lo tanto, la relación molar estequiométrica de metano a dióxido de carbono es de uno a uno, y la de oxígeno a dióxido de carbono es de dos a uno. Suponga que hay 80 gramos de metano y 128 gramos de oxígeno.
Cuál es el reactivo limitante y cuánto dióxido de carbono se formará? Primero, las masas de los reactivos deben convertirse en moles usando sus masas molares. Estequiométricamente, 5 moles de metano producen 5 moles de dióxido de carbono, mientras que 4 moles de oxígeno producen solo 2 moles de dióxido de carbono.
Dado que el oxígeno produce la menor cantidad de dióxido de carbono, es el reactivo limitante, mientras que el metano es el reactivo en exceso. Conociendo el reactivo limitante, la cantidad de moles de producto se puede convertir a gramos. Por tanto, se pueden producir 88 gramos de dióxido de carbono.
Pero, cuánto metano no ha reaccionado? La relación molar de metano a oxígeno indica que cuatro moles de oxígeno reaccionarían completamente con 2 moles de metano. Entonces, hay 3 moles de metano sin reaccionar.
Las cantidades relativas de reactivos y productos representados en una ecuación química balanceada se denominan a menudo cantidades estequiométricas.…
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