Límite de una reacción. Concepto de reactivo limitante
Dijimos que en los reactivos se unen en determinadas proporciones, llamadas cantidades estequeométricas. Ahora bien cuando se tienen dos cantidades no estequeométricas de reactivos, cuánto reacciona?
Cuánto y de cuál de los reactivos es el exceso?
Cuánto producto se forma?
Para responder a estos interrogantes se debe averiguar cual es el reactivo limitante (RL).
Para interpretar el concepto supongamos una situación cotidiana: para hacer una torta se necesitan, entre otras cosas, 3 huevos y 2 tazas de harina. Se tienen 6 huevos y 10 tazas de harina.
Qué ingrediente está limitando la reacción?
Cuánto producto se forma?
Los huevos permiten duplicar la receta mientras que la harina permite hacerla 5 veces. El límite lo ponen los huevos. Son el ingrediente limitante. Determinan también cuanto del otro vamos a utilizar y cuanto producto obtendremos. En este caso se podrán hacer 2 tortas, se utilizarán todos los huevos y quedará un excedente de 6 tazas de harina.
En Química el razonamiento es similar.
Supongamos que se tienen 100 gramos de hidróxido de magnesio y 50 g de ácido fluorhídrico. Cuánta sal se puede formar? cuál es el reactivo limitante? Cuál está en exceso? en qué cantidad?
Se debe plantear y balancear la reacción:
Mg (OH)2 + 2 HF ---------------------------- Mg F2 + 2 H2O
Hallando las masas molares se tiene que:
58 g de hidróxido reaccionan con 20 g de ácido. Si se tienen 100 g de hidróxido y 50 de ácido puede estimarse que el limitante es el hidróxido por cuanto el ácido permite hacer dos veces y media la reacción pero no el hidróxido.
Es entonces el hidróxido quien determinará cuanto producto se formará:
100 g x 62 g / 58 g = 106,89 g de sal
También determina cuanto ácido se va a utilizar:
100 g x 20 g / 58 g = 34,48 g
Eso confirma nuestra estimación porque se tienen 50 gramos de ácido, lo que implica que está en exceso.
Exceso ácido: 50 g - 34,48 g = 15,52 g
