Guía n3 Química II Medio

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COLEGIO SAN JOSÉ PUERTO MONTT 
UNIDAD TÉCNICO PEDAGÓGICA 
GUÍA DE APRENDIZAJE Nº3 
 
ASIGNATURA: 
 
Química 
DOCENTE: 
 
Daniel Altamirano 
NIVEL: 
 
II° Medio 
 
UNIDAD TEMA 
Unidad 0. Estequiometría 
 
Cálculo basado en ecuaciones químicas 
 
ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE: 
Identificar el reactivo limitante de una reacción química y determinar la cantidad máxima 
de producto que se puede obtener 
 
 
INSTRUCCIONES: 
Lee atentamente la siguiente guía y responde según lo aprendido, recuerda que frente a 
cualquier duda puedes escribir a quimicasanjose2020@gmail.com 
 
 
REACTIVO LIMITANTE DE UNA REACCIÓN QUÍMICA 
 
En concepto de reactivo limitante es un concepto fundamental en química 
ya que este determina la cantidad máxima de producto que se puede obtener, en 
otras palabras este determina el rendimiento de una reacción química. Antes de 
estudiar este concepto en estequiometría, plantearemos la idea básica 
considerando una analogía sencilla que no tiene que ver con la química. 
Suponga que tiene cuatro rebanadas de jamón y seis rebanadas de pan 
para preparar el mayor número de sándwiches posible utilizando una rebanada de 
jamón y dos rebanadas de pan por sándwich. Resulta obvio que sólo puede 
preparar tres emparedados, punto en el cual se le termina el pan. (En una 
reacción química esto correspondería a que uno de los reactivos se hubiera 
consumido —por lo que la reacción se detendría.) 
Por lo tanto, el pan es el reactivo limitante, y la rebanada de jamón que 
queda, el reactivo en exceso. La cantidad de producto, sándwiches de jamón, 
queda determinada por el reactivo limitante, el pan en este caso. El reactivo 
limitante no es necesariamente el que está presente en menor cantidad: tenemos 
cuatro rebanadas de jamón, la cantidad menor, y seis rebanadas de pan, pero la 
proporción de reacción es de dos rebanadas de pan y una de jamón y, por eso, el 
pan es el reactivo limitante. 
 
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Ejercicio resuelto: 
 
Según la ecuación: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ¿Qué masa de CO2 podría 
formarse cuando reaccionan 32,0 g de CH4 con 48,0 g de O2? 
 
Una vez que la ecuación esté balanceada la podemos trabajar en moles o 
en gramos, como la pregunta está enfocada en los gramos trabajaremos con esa 
unidad. 
 
CH 4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 
 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
 16,0 g 2(32,0 g) 44,0 g 2(18,0 g) 
 
En otras palabras si trabajamos con gramos la reacción se leería: 
16,0 g de CH 4 + 64 g de O2 → 44 g de CO2 + 36 g de H2O 
 
 
Ecuación balanceada estequiométricamente. 
 
Luego analizamos cada uno de los reactivos y vemos con cuál de ellos 
obtenemos la menor cantidad de producto. Para esto hay que considerar un solo 
producto y trabajar con él hasta el final del problema. Escogeremos adrede el H2O, 
pero también podríamos haberlo hecho con el CO2. Luego analizamos cada uno 
de los reactivos (CH4 y O2) 
 
La ecuación balanceada nos dice que: 
 
 
16,0 g de CH4 + 64 g de O2 → 44 g de CO2 + 36 g de H2O 
 
 
 
16,0 g de CH 4 forman 36 g de H2O, y deseamos saber cuántos g de H2O se 
formarán a partir de 32,0 g de CH4 (pregunta inicial) 
 
Regla de 3, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Para el CH4 
Estequiometria: 16,0 g CH4 → 36,0 g H20 
Enunciado (pregunta): 32,0 g CH4 → X g H2O 
 
Se obtienen: 72 g H20 
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Ahora haremos lo mismo pero con el otro reactivo, note que la ecuación 
balanceada no cambia y sólo sacamos la información de ella para realizar una 
regla de 3 
 
La ecuación balanceada nos dice que: 
 
 
16,0 g de CH4 + 64 g de O2 → 44 g de CO2 + 36 g de H2O 
 
 
 
64 g de O2 forman 36 g de H2O y deseamos saber cuántos g de H2O se 
formarán a partir de 48,0 g de O2 (pregunta inicial) 
 
Regla de 3, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En resumen acabamos de determinar que : 
 
Con 32,0 g CH4 se pueden formar 72 g de H2O y 
Con 48,0 g de O2 se pueden formar 27 g de H2O 
 
 
Por definición el reactivo limitante es aquel que proporciona la menor 
cantidad de producto, ya que se consume primero y no hay suficiente para formar 
más. 
 
Por lo tanto el reactivo limitante de la reacción son los 48,0 g de O2 y sólo se 
pueden obtener de esa reacción 27 g de H2O como máximo. Recuerde el 
sándwich y el jamón. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Para el O2 
Estequiometria: 64,0 g O2 → 36,0 g H20 
Enunciado (pregunta): 48,0 g O2 → X g H2O 
 
Se obtienen: 27 g H20 
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Ejercicios: 
 
 
1. Según la siguiente ecuación: NiCl2 + 2NaOH → Ni(OH)2 + 2NaCl 
 
¿Cuál es la masa máxima de Ni(OH)2 que puede prepararse al mezclar dos 
soluciones que contienen 25,9 g de NiCl2 y 10,0 g de NaOH, respectivamente? 
 
 
NiCl2 + 2NaOH → Ni(OH)2 + 2NaCl 
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
129,6 g 2(40,0 g) 92,7 g 2(58,4 g) 
 
 
 
 
2. La reacción entre el aluminio y el óxido de hierro(III) puede producir 
temperaturas cercanas a los 3000°C, que se utiliza para soldar metales: 
 
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe 
 
En un proceso se hicieron reaccionar 124 g de Al con 601 g de Fe2O3. 
¿Cuál es reactivo limitante y cuántos gramos de Al2O3 se puede obtener 
como máximo? 
 
 
 
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe 
2 mol 1mol 1 mol 2 mol 
 2(27,0 g) 160 g 102 g 2(56 g) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resp. 
1) la masa máxima de Ni(OH)2 que puede prepararse son 11,58 g 
2) el R.L es el Al y como máximo se pueden obtener 234,2 g de Al2O3