Reactivo limitante

ESTEQUIOMETRÍA: Reactivo limitante y reactivo en exceso
Por: ROBERTO GUTIÉRREZ PRETEL, Ingeniero Químico, M. Sc.
Profesor Titular de la Universidad Tecnológica del Chocó
Quibdó- Chocó-Colombia

En los años que llevo dictando la asignatura de Fundamentos de Química en la Universidad Tecnológica del Chocó “Diego Luis Córdoba” he notado que la mayor parte de mis estudiantes tienen dificultadal resolver problemas del título de esta nota. Ello me motivó y después de dictar la clase, el miércoles 23 de Febrero de 2010, en el programa de Licenciatura en Básica Primaria con Énfasis en Recursos Naturales y Ambientales, a escribir detalladamente la forma como hice esa exposición. Deseé haber tenido una cámara para haberla grabado y de esa forma mis alumnos, o quienes vieran el video,podrían repetirlo hasta que comprendieran a profundidad el tema.

Para que entendieran el significado de reactivo limitante y reactivo en exceso, más fácilmente, empecé por hacer la siguiente analogía:

Supongamos que aquí, en el salón de clases, María y Juana montan una microempresa para producir camisas. María corta, al día, 20 camisas; pero Juana puede coser apenas 10 camisas. Cuántas camisas seproducen diariamente?
La respuesta es obvia: 10 camisas, ya que por muchas que corte María, Juana solo podrá coser 10. Eso quiere decir que Juana está limitando la producción de camisas.
Lo anterior es lo mismo que pasa en una reacción química. Cuando dos reactivos se ponen en contacto, en una reacción química, por lo general uno de ellos se acaba (agota) primero, por lo tanto, al el otro notener con quien combinarse, la reacción se para. Ese reactivo que se agota primero es el que recibe el nombre de reactivo límite o reactivo limitante y el otro, recibe el nombre de reactivo en exceso.
Es bueno aclarar, que no siempre el reactivo que está en menor cantidad en gramos, es siempre el reactivo limitante, sino, el que está en menor proporción estequiométrica, es decir, el que está enmenor relación molar según la estequiometria de la reacción.

Pero como se hace para identificar el reactivo limitante en una reacción química?
El siguiente ejemplo, que es TIPO EXÁMEN, es decir, se preguntará en el parcial un problema similar a éste, al cual se le cambiará la reacción química y las cantidades.

EJEMPLO: El dióxido de carbono, CO2 (Peso molecular 44 g) se obtiene por lareacción del metano, CH4 (Peso molecular 16 g) y el oxígeno, O2 (Peso molecular 32 g). Otro producto de la reacción es el agua, H2O (Peso molecular 18 g). a) Cuántos gramos de dióxido se obtienen cuando reaccionan 48 gramos de metano con 96 gramos de oxígeno? B) Cuántos gramos del reactivo en exceso quedan sin reaccionar?
NOTA: En el examen parcial no se darán los pesos moleculares, sino los pesosatómicos para evaluar la destreza en el cálculo de pesos moleculares, previamente explicado.

Para resolver el ejemplo anterior seguiremos los siguientes pasos:
Primer paso: Escribir la ecuación y balancearla.
Como se puede observar, la ecuación química, no está explícita, pero leyendo, lo que llamo el bla-bla-bla, se puede extraer o construir fácilmente, veamos:
El texto nos dice que elCO2 se obtiene, luego si se obtiene debe ser un producto y debe ir al lado derecho de la flecha, así:
CO2
Ahora, nos dice que por la reacción del metano y del oxígeno, eso quiere decir, que ellos son los reactivos y deben ir al lado izquierdo de la flecha, así:

CH4 + O2CO2
Luego se lee en el bla-bla-bla que, otro producto de la reacción es agua, y debe ir, al lado derecho de la flecha, como todos los productos, así:
CH4 + O2 CO2 + H2O
La anterior es la ecuación química que refleja el texto del ejemplo, ahora hay que balancearla o ajustarla, hasta que se cumpla la Ley de la...