🧪 Reactivo LIMITANTE y en EXCESO (Estequiometría) Ejercicio 📝 ft. Cheems

Lallett

20 May 202107:00

Summary

TLDREste video explica de manera clara y sencilla el concepto de reactivo limitante y reactivo en exceso en reacciones químicas. Utilizando un ejemplo cotidiano de preparación de sándwiches, el narrador muestra cómo el reactivo limitante es aquel que se consume por completo, mientras que el reactivo en exceso es el que sobra. Luego, se aplica este concepto a un problema donde se calculan los gramos de amoniaco producidos a partir de hidrógeno y nitrógeno, destacando la importancia de los cálculos estequiométricos basados en el reactivo limitante.

Takeaways

😊 El reactivo limitante es el que se consume completamente durante una reacción y limita la cantidad de producto.
🍞 El reactivo en exceso es el que sobra después de que se completa la reacción.
🥪 Ejemplo con sandwiches: El jamón es el reactivo limitante y el pan es el reactivo en exceso.
⚛️ En las reacciones químicas, los cálculos estequiométricos siempre se basan en el reactivo limitante.
🔄 Para balancear la reacción entre hidrógeno y nitrógeno, se deben ajustar los coeficientes a 3 para el hidrógeno y 2 para el amoniaco.
🔢 Se deben calcular las masas molares: hidrógeno (2 g/mol), nitrógeno (28 g/mol), y amoniaco (17 g/mol).
📊 Para determinar el reactivo limitante, se comparan las cantidades disponibles de reactivos con las que se necesitan según la reacción balanceada.
📉 En el ejemplo, se determina que el nitrógeno es el reactivo limitante, ya que se necesitan más de 80 g para reaccionar con 50 g de hidrógeno.
🧮 Si se usa el nitrógeno como base para los cálculos, se obtienen 97.14 g de amoniaco.
🎯 Siempre se deben realizar los cálculos finales con base en el reactivo limitante, no en el reactivo en exceso.

Q & A

¿Qué es un reactivo limitante?
-El reactivo limitante es aquel que se consume completamente durante una reacción química, lo que limita la cantidad de producto que se puede obtener.
¿Qué es un reactivo en exceso?
-El reactivo en exceso es aquel que no se consume completamente en la reacción, es decir, sobra después de que se ha formado el producto deseado.
¿Cuál es el ejemplo que utiliza el video para explicar los conceptos de reactivo limitante y en exceso?
-El video utiliza el ejemplo de una reunión donde alguien lleva 20 rebanadas de pan y otro 5 rebanadas de jamón. Solo se pueden hacer 5 sándwiches, por lo que el jamón es el reactivo limitante y el pan es el reactivo en exceso.
¿Por qué es importante conocer el reactivo limitante en una reacción química?
-Es importante porque los cálculos estequiométricos siempre se realizan en función del reactivo limitante, ya que determina la cantidad máxima de producto que se puede obtener.
¿Cómo se representa la relación entre el reactivo limitante y en exceso en una ecuación química?
-Se representa mostrando que el reactivo limitante se consume completamente, mientras que parte del reactivo en exceso sigue sobrando después de la reacción.
¿Qué paso es necesario realizar antes de determinar el reactivo limitante en una reacción química?
-Es necesario balancear la ecuación química, asegurando que el número de átomos de cada elemento sea el mismo en los reactivos y en los productos.
¿Cómo se determina cuál es el reactivo limitante en el ejemplo de la producción de amoniaco?
-Se determina usando las relaciones estequiométricas. Al calcular que se necesitarían 233.33 gramos de nitrógeno para reaccionar con 50 gramos de hidrógeno, pero solo hay 80 gramos de nitrógeno disponibles, se concluye que el nitrógeno es el reactivo limitante.
¿Qué sucede si realizamos el cálculo utilizando la masa del nitrógeno en lugar del hidrógeno?
-Al calcular con la masa del nitrógeno, se obtiene que se requieren 17.14 gramos de hidrógeno, pero como hay 50 gramos disponibles, esto convierte al hidrógeno en el reactivo en exceso.
¿Qué tipo de relaciones estequiométricas se usaron en el problema del video?
-Se utilizó una relación masa-masa debido a que los datos del problema son cantidades de masa tanto de hidrógeno como de nitrógeno.
¿Cuál es la cantidad de amoniaco que se produce a partir de 80 gramos de nitrógeno en el problema presentado?
-Se producen 97.14 gramos de amoniaco a partir de 80 gramos de nitrógeno, según los cálculos estequiométricos realizados en el video.

Outlines

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🍞 Introducción al concepto de reactivo limitante y en exceso

El video comienza explicando qué es un reactivo limitante y un reactivo en exceso mediante una analogía simple: una reunión de amigos donde uno lleva 20 rebanadas de pan y otro solo lleva 5 rebanadas de jamón, lo que limita la cantidad de sándwiches que pueden prepararse. En este contexto, el jamón es el reactivo limitante, ya que se consume por completo, mientras que el pan es el reactivo en exceso porque sobra. Esta analogía se utiliza para explicar cómo funciona en las reacciones químicas, donde el reactivo limitante es aquel que se consume completamente y determina la cantidad de producto, mientras que el reactivo en exceso es el que sobra después de la reacción.

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⚛️ Ejemplo práctico: producción de amoniaco

Se presenta un ejemplo práctico donde se determina cuántos gramos de amoniaco se producen a partir de la reacción entre hidrógeno molecular y nitrógeno molecular. Con 50 gramos de hidrógeno y 80 gramos de nitrógeno, se describe el proceso de balancear la reacción, donde 3 moléculas de hidrógeno reaccionan con 1 de nitrógeno para formar 2 moléculas de amoniaco. Se introducen conceptos como la masa molar de las sustancias involucradas (hidrógeno, nitrógeno, y amoniaco) y se explica cómo usar estos valores para calcular las cantidades de reactivos y productos, destacando la importancia de identificar el reactivo limitante para realizar los cálculos correctos.

Mindmap

Keywords

💡Reactivo limitante

El reactivo limitante es el componente de una reacción química que se consume completamente, impidiendo que la reacción continúe y limitando la cantidad de producto que se puede formar. En el video, el ejemplo del jamón, que se acaba antes que el pan en la preparación de sándwiches, representa el reactivo limitante. Este concepto es clave para entender los cálculos estequiométricos, ya que siempre se basan en el reactivo limitante.

💡Reactivo en exceso

El reactivo en exceso es aquel que sobra después de que se ha consumido todo el reactivo limitante. En el ejemplo del video, el pan es el reactivo en exceso porque, aunque aún queda, ya no puede formar más sándwiches debido a la falta de jamón. En las reacciones químicas, este reactivo no determina la cantidad de producto final.

💡Reacción química

Una reacción química es el proceso mediante el cual una o más sustancias se transforman en productos diferentes. En el video, se ejemplifica con la reacción entre hidrógeno y nitrógeno para formar amoníaco. Las reacciones químicas son fundamentales para entender el concepto de reactivo limitante y reactivo en exceso.

💡Estequiometría

La estequiometría es la parte de la química que estudia las proporciones en las que los reactivos y productos intervienen en una reacción química. El video explica cómo los cálculos estequiométricos se realizan siempre con base en el reactivo limitante, usando relaciones masa-masa, mol-mol, o masa-mol, dependiendo de los datos disponibles.

💡Balanceo de ecuaciones

El balanceo de ecuaciones químicas es el proceso de ajustar los coeficientes de los reactivos y productos para que se cumpla la ley de conservación de la masa. En el video, se muestra cómo balancear la ecuación de la formación de amoníaco, ajustando los coeficientes para asegurar que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación.

💡Masa molar

La masa molar es el peso de un mol de una sustancia, expresado en gramos por mol. En el video, se calculan las masas molares del hidrógeno, nitrógeno y amoníaco para realizar los cálculos estequiométricos necesarios. Por ejemplo, la masa molar del hidrógeno molecular es 2 g/mol, mientras que la del nitrógeno molecular es 28 g/mol.

💡Factor de conversión

El factor de conversión es una relación utilizada para transformar unidades de una magnitud a otra. En el video, se utiliza para convertir entre masa de hidrógeno y masa de nitrógeno al realizar cálculos estequiométricos. Estos factores permiten establecer proporciones correctas entre reactivos en una reacción química.

💡Mol

El mol es una unidad de medida en química que representa una cantidad específica de partículas (átomos, moléculas, etc.). En el video, se menciona el mol al hablar de las cantidades de hidrógeno, nitrógeno y amoníaco involucradas en la reacción. Es esencial para calcular la cantidad de reactivos y productos en una reacción química.

💡Relación masa-masa

Una relación masa-masa es un tipo de cálculo estequiométrico en el que se utilizan las masas de los reactivos para determinar las cantidades necesarias o producidas de otros reactivos o productos. En el video, se ilustra cómo, a partir de 50 gramos de hidrógeno, se calculan los gramos de nitrógeno necesarios para la reacción, resultando en el nitrógeno como reactivo limitante.

💡Amoníaco

El amoníaco es el producto de la reacción entre hidrógeno y nitrógeno mencionada en el video. Su fórmula es NH₃, y en el ejemplo, se muestra cómo se puede calcular la cantidad de amoníaco producido en función de los reactivos disponibles. Se utiliza como un ejemplo práctico para explicar los conceptos de reactivo limitante y exceso.

Highlights

El reactivo limitante es el que se consume completamente y determina la cantidad de producto obtenido.

El reactivo en exceso es el que sobra después de la reacción química.

Los cálculos estequiométricos se basan siempre en el reactivo limitante.

El ejemplo de los sandwiches ilustra cómo el pan es el reactivo en exceso y el jamón es el reactivo limitante.

En una reacción química, el reactivo limitante restringe la cantidad de producto que se puede formar.

Balancear una ecuación química es el primer paso para resolver problemas estequiométricos.

En el problema de amoníaco, se tienen 50 gramos de hidrógeno y 80 gramos de nitrógeno como reactivos iniciales.

El nitrógeno molecular tiene una masa molar de 28 gramos por mol, mientras que el hidrógeno tiene 2 gramos por mol.

Para producir 34 gramos de amoníaco, se necesitan 6 gramos de hidrógeno y 28 gramos de nitrógeno.

Si se hacen reaccionar 50 gramos de hidrógeno, se requerirían 233.33 gramos de nitrógeno, pero solo se tienen 80 gramos, lo que convierte al nitrógeno en el reactivo limitante.

El hidrógeno es el reactivo en exceso en este problema, ya que se cuenta con más de lo necesario para reaccionar con el nitrógeno disponible.

Cuando se utiliza la relación masa-masa, se puede determinar la cantidad de un reactivo que reacciona con otro.

Se pueden utilizar relaciones masa-masa, mol-mol o masa-mol, dependiendo de los datos del problema.

La masa de amoníaco que se obtiene en este problema es de 97.14 gramos, utilizando como base el nitrógeno limitante.

El método para resolver este tipo de problemas siempre implica calcular con base en el reactivo limitante.