Diferencia entre reactivo limitante y reactivo en exceso

Diferencia principal - Limitar reactivo vs reactivo en exceso

Un reactivo químico es una especie química que se requiere para que ocurra una reacción química. Algunas veces este compuesto reactivo se consume durante la progresión de la reacción, pero otras veces no se consume. Si este reactivo se consume durante la reacción, se llama reactivo. Los términos reactivo limitante y reactivo en exceso describen el consumo de estos reactivos durante una reacción. El reactivo limitante siempre decidirá la cantidad de producto que podemos obtener al final de la reacción. En otras palabras, el reactivo limitante limita la formación del producto. La principal diferencia entre el reactivo limitante y el exceso de reactivo es que la cantidad de reactivo limitante presente en una mezcla de reacción es menor que la del exceso de reactivo.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es un reactivo limitante?
      - Definición, efecto sobre la reacción química, ejemplos
2. ¿Qué es un exceso de reactivo?
      - Definición, efecto sobre la reacción química, ejemplos
3. ¿Cuál es la relación entre el reactivo limitante y el exceso de reactivo?
      - Limitante de reactivo y exceso de reactivo
4. ¿Cuál es la diferencia entre reactivo limitante y reactivo en exceso?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: exceso de reactivo, reactivo limitante, reactivo, reactivo

¿Qué es un reactivo limitante?

El reactivo limitante es el reactivo de una reacción química particular que limita la formación del producto. Por lo tanto, el reactivo limitante decidirá la cantidad de producto que se formará una vez que se complete la reacción.

El reactivo limitante se consume totalmente durante la reacción. Por lo tanto, podemos determinar la cantidad de producto que se formará al observar la relación estequiométrica entre el reactivo limitante y el producto. La reacción finaliza después del consumo completo del reactivo limitante. Esto se debe a que la mezcla de reacción carece de uno de los reactivos..

El reactivo limitante de una reacción particular se puede determinar usando un cálculo simple. Si no es así, podemos determinarlo simplemente observando el número de moles de los reactivos y sus relaciones estequiométricas obtenidas por la ecuación química equilibrada.

Cómo determinar el reactivo limitante de una reacción

Consideremos un ejemplo para entender este método..

Ejemplo: considere la reacción entre NaOH (0,40 g) y HCl (0,1 M, 10,00 ml) que producen cloruro de sodio y agua.

1. Escribe la ecuación química balanceada para la reacción.

NaOH_(aq)   +    HCl_(aq)   → NaCl_(sol)  +   H₂O_(l)

2. Calcule el número de moles de cada reactivo en la mezcla de reacción.

Cantidad de NaOH presente = 0,40 g / 40 gmol^-1

                                                      = 1 x 10^-2mol

Cantidad de HCl presente = 0.1 molL^-1  x 10.00 x 10^-3 L

                                                      = 1 x 10^-3mol

3. Determinar la relación estequiométrica entre reactivos y productos..

NaOH: HCl: NaCl = 1: 1: 1

4. Calcule la cantidad de producto que puede producir cada reactivo. El reactivo que da una menor cantidad de producto es el reactivo limitante..

• Cantidad de NaCl producida por NaOH;

               NaOH: NaCl = 1: 1

               1 x 10^-2mol: NaCl = 1: 1

               NaCl = 1 x 10^-2mol

• Cantidad de NaCl producida por HCl;

HCl: NaCl = 1: 1

1 x 10^-3mol: NaCl = 1: 1

NaCl = 1 x 10^-3mol

Dado que el HCl proporciona una cantidad baja de producto que el NaOH, el HCl es el reactivo limitante.

¿Qué es un exceso de reactivo?

El exceso de reactivo es el reactivo que está presente en exceso en una mezcla de reacción. Alguna cantidad de este reactivo estará presente después de la finalización de la reacción. El exceso de reactivo se puede observar al comienzo de una reacción, a la progresión de la reacción y al final de la reacción.

El concepto de exceso de reactivo es útil para determinar la cantidad de una cantidad desconocida de un componente presente en un compuesto particular. Por ejemplo, en los métodos de titulación, podemos agregar un reactivo en exceso que reaccionará con el compuesto desconocido y se dejará algo de reactivo después de la finalización de la reacción. Luego, la cantidad de reactivo en exceso se puede determinar valorándola con un reactivo adecuado. Como sabemos la cantidad de reactivo que se usa en exceso, podemos determinar la cantidad que reaccionó con el componente desconocido. Esto se llama un método de titulación posterior. Consideremos un ejemplo.

Ejemplo: una solución de muestra (10.00 ml) se compone de una cantidad desconocida de Ni⁺² iones. Agregamos una cantidad en exceso de solución de EDTA (0.1 M, 15.00 mL) a esta muestra. EDTA reacciona con Ni⁺² en proporción 1: 1. La cantidad de EDTA en exceso presente en la muestra se puede determinar utilizando un Mg estándar⁺² Solución (0,1 M) en presencia de indicador EBT y tampón de pH 10. Entonces deberíamos calcular la cantidad de Mg⁺² Eso reaccionó con el exceso de EDTA. Como sabemos la cantidad total de EDTA agregado a la muestra, podemos calcular la cantidad de EDTA reaccionado con Ni⁺² iones. Usando la relación 1: 1, podemos determinar la cantidad de Ni⁺² Presente en la muestra original. En esta reacción, Ni⁺² Es el reactivo limitante para la reacción..

Relación entre reactivo limitante y reactivo en exceso

Una mezcla de reacción real (no mezclas de reacción ideales) siempre tendrá un reactivo limitante y un exceso de reactivo. Esto se debe a que los reactivos reaccionan entre sí según la relación estequiométrica entre ellos. Pero a veces, todos los reactivos se consumen durante la reacción. En tales casos, no hay reactivos limitantes o en exceso..

Diferencia entre reactivo limitante y reactivo en exceso

Definición

Reactivo limitante: El reactivo limitante es el reactivo de una reacción química particular que limita la formación del producto.

Reactivo en exceso: El exceso de reactivo es el reactivo que está presente en exceso en una mezcla de reacción.

Consumo

Reactivo limitante: El reactivo limitante se consume completamente durante una reacción.

Reactivo en exceso: El exceso de reactivo no se consume completamente durante una reacción.

Presencia al final de la reacción.

Reactivo limitante: El reactivo limitante no está presente al final de la reacción.

Reactivo en exceso: Al final de la reacción hay presente una cantidad excesiva de reactivo..

Efecto sobre el producto

Reactivo limitante: El reactivo limitante limita la cantidad de producto que se forma a partir de una reacción.

Reactivo en exceso: El exceso de reactivo no tiene efecto en el producto formado a partir de la reacción química..

Conclusión

El reactivo limitante de una reacción química es muy importante para determinar la cantidad de un producto formado durante una reacción química. El exceso de reactivo no tiene efecto en el producto final, pero es importante en los métodos de titulación por retroceso. Aunque ambos son reactivos, existen algunas diferencias entre ellos. La principal diferencia entre el reactivo limitante y el reactivo en exceso es que la cantidad de reactivo limitante presente en una mezcla de reacción es menor que la del reactivo en exceso.

Referencias:

1. Helmenstine, Anne Marie. "¿Qué es un reactivo en exceso? Revise sus conceptos de química ”. ThoughtCo, disponible aquí. Consultado el 24 de agosto de 2017.
2. "Estequiometría: reactivo limitante y exceso", disponible aquí. Consultado el 24 de agosto de 2017.

Imagen de cortesía:

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