Supongamos que tenemos una reacción química ajustada (RQA) similar a esta, sin saber quiénes son las sustancias puras A, B y C que intervienen.
Cuando reaccionen dos cantidades de A y B, lo más habitual que ocurrirá es que uno de los dos reactivos se gastará antes que el otro, y del otro sobrará cierta cantidad.
- Llamaremos RL (reactivo limitante) a aquel que se acaba primero. Cuando se acaba el reactivo limitante, la reacción se detiene, ya que no hay de uno de los dos reactivos.
- Llamaremos RE (reactivo en exceso) a aquel que sobra, es decir, que no puede reaccionar y se queda tal cual, ya que el limitante se acabó y no tiene con quién reaccionar.
CASO 1: Reacciones con moles
Por ejemplo, la reacción de 40 moles de A con 50 moles de B
- Calculamos las cantidades de producto (C) que se obtendrían con los moles de A y B del problema, suponiendo a A o B como reactivos limitantes, como si el otro (B o A) no acabase nunca.
- Aquel de los dos (A o B) que origine, produzca o proporcione menor cantidad de C, será el reactivo limitante.
- El reactivo limitante siempre reacciona por completo, por lo que al final de la reacción no quedará nada.
- Todos los cálculos se realizarán mediante el reactivo limitante.
Observa en amarillo el factor de conversión que usaremos interpretando la reacción química ajustada, es decir empleando los coeficientes estequiométricos.
- Observa cómo llevamos los datos a la tabla de resultados:
- Calculemos ahora la cantidad de A que reacciona con el reactivo limitante que ahora resultó ser B.
- Ahora tenemos que interpretar este cálculo para saber qué cantidad nos sobra del reactivo que se encuentra en exceso.
- Finalmente completaremos el cuadro de recogida de datos en cada momento de la reacción:
CASO 2: Reacciones con moléculas
Por ejemplo, la reacción de 40 . 10^23 moléculas de A con 50 . 10^23 moléculas de B
En el caso de moléculas se opera exactamente igual:
CASO 3: Reacciones con volúmenes (sólo cuando A, B y C sean gases)
Por ejemplo, la reacción de 40 litros de A con 50 litros de B
En el caso de que A, B y C sean gases y se encuentren en las mismas condiciones de presión o temperatura, con ciertos volúmenes de A y B se operaría igual.
CASO 4: Reacciones con masa (g)
Por ejemplo, la reacción de 125 g de A con 450 g de B
1. Lo primero que tenemos que hacer es calcular la masa molar de A, B y C. En este ejemplo son las que se indican. Observa que para el cálculo de las masas molares, no intervienen los coeficientes estequiométricos de ajuste de la reacción 2, 3, 1.
2. A continuación, descubrimos el reactivo limitante y el reactivo en exceso pero convirtiendo a moles todas las cantidades:
Completamos ahora por completo nuestro cuadro:
2. A continuación, descubrimos el reactivo limitante y el reactivo en exceso pero convirtiendo a moles todas las cantidades:
- "Suponer" que el RL = A y calcular la masa de C que se forma suponiendo que A se gasta (reacciona, se consume) por completo. Primero observa el esquema de lo que vamos a hacer y fíjate cómo cuando usamos la RQA (Reacción química ajustada) cambiamos de sustancia, en este caso de A a C.
- "Suponer" que el RL = B y calcular la masa de C que se forma suponiendo que B se gasta (reacciona, se consume) por completo. De nuevo observa el esquema de lo que vamos a hacer y fíjate cómo cuando usamos la RQA (Reacción Química Ajustada) cambiamos de sustancia, ahora de B a C.
- Comparamos ahora las cantidades de C formadas, y aquella que sea menor, nos permite identificar al reactivo limitante:
Ya tenemos casi todo hecho ya que hemos descubierto que A reacciona por completo y forma 850 g de C y que además de B no reacciona todo. Vayamos completando nuestro cuadro:
3. Calculamos ahora la cantidad del reactivo en exceso que reacciona y la que nos sobra:
Y por tanto nos sobrarán de B:
Completamos ahora por completo nuestro cuadro:
Y para terminar, una observación en este caso.... comprueba cómo se cumple la Ley de conservación de la masa en las reacciones químicas:
Y ahora para practicar puedes usar este juego. Cuando juegues con moléculas ten en cuenta que no puede reaccionar media molécula. Para que lo entiendas piensa en el dinero en efectivo:
- Si la cantidad más pequeña que puedo tener de dinero en efectivo es de 1 céntimo....
- No puedo comprar en efectivo NADA que valga 0,5 céntimo
