Reactivo limitante

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Porcentaje de rendimiento

Se cree equivocadamente que las reacciones progresan hasta que se consumen totalmente los reactivos, o al menos el reactivo limitante. 

La cantidad real obtenida del producto, dividida por la cantidad teórica máxima que puede obtenerse (100%) se llama rendimiento.

Rendimiento teórico

La cantidad de producto que debiera formarse si todo elreactivo limitante se consumiera en la reacción, se conoce con el nombre de rendimiento teórico.

A la cantidad de producto realmente formado se le llama simplemente rendimiento o rendimiento de la reacción. Es claro que siempre se cumplirá la siguiente desigualdad

Rendimiento de la reacción ≦ rendimiento teórico

Razones de este hecho: 

• es posible que no todos losproductos reaccionen 

• es posible que haya reacciones laterales que no lleven al producto deseado 

• la recuperación del 100% de la muestra es prácticamente imposible 

Una cantidad que relaciona el rendimiento de la reacción con el rendimiento teórico se le llama rendimiento porcentual o % de rendimiento y se define así:

[pic]

Ejemplo: 

La reacción de 6.8 gde H2S con exceso de SO2, según la siguiente reacción, produce 8.2 g de S. ¿Cual es el rendimiento? 
(Pesos Atómicos: H = 1.008, S = 32.06, O = 16.00).

[pic]

En esta reacción, 2 moles de H2S reaccionan para dar 3 moles de S. 

1) Se usa la estequiometría para determinar la máxima cantidad de S que puede obtenerse a partir de 6.8 g de H2S.

(6,8/34) x (3/2) x 32 = 9,6 g2) Se divide la cantidad real de S obtenida por la máxima teórica, y se multiplica por 100.

(8,2/9,6) x 100 = 85,4%

Rendimiento con Reactivos Limitantes

Ejemplo:

La masa de SbCl3 que resulta de la reacción de 3.00 g de antimonio y 2.00 g de cloro es de 5.05 g. ¿Cuál es el rendimiento? 
(Pesos Atómicos: Sb = 121.8, Cl = 35.45)

[pic]

En esta reacción, 1 mol deSb4 y 6 moles de Cl2 reaccionan para dar 4 moles de SbCl3. 

1) Calcular el número de moles que hay de cada reactivo: 
Peso Molecular del Sb4: 487.2

número de moles de Sb4 = 3/487.2 = 0,006156

Peso Molecular del Cl2: 70.9

número de moles de Cl2 = 2/70.9 = 0,0282

2) Comparar con la relación de coeficientes en la ecuación ajustada. La relación es de 1 mol de Sb4 a 6moles de Cl2. Usando la estequiometría:

0,00656/0,0282 = 1/4,3 > 1/6

de modo que el reactivo limitante es el Cl2. Nosotros sólo tenemos 0.0282 moles de Cl2.

3) Usar la estequiometría para determinar la máxima cantidad de SbCl3 que puede obtenerse con 2.00 g de Cl2 (el reactivo limitante).

[pic]

4) Dividir la cantidad real de SbCl3 obtenida por la máxima teórica ymultiplicar por 100.

(4,29/5,05) x 100 = 84,9%

Algunos conceptos

Reactivo limitante
Es aquel reactivo concreto de entre los que participan en una reacción cuya cantidad determina la cantidad máxima de producto que puede formarse en la reacción. 

Proporción de reacción
Cantidades relativas de reactivos y productos que intervienen en una reacción. Esta proporción puedeexpresarse en moles, milimoles o masas. 

Rendimiento real
Cantidad de producto puro que se obtiene en realidad de una reacción dada. Compárese con rendimiento teórico. 

Rendimiento teórico
Cantidad máxima de un producto específico que se puede obtener a partir de determinadas cantidades de reactivos, suponiendo que el reactivo limitante se consume en su totalidad siempre queocurra una sola reacción y se recupere totalmente el producto. Compárese con rendimiento. 

Rendimiento porcentual
Rendimiento real multiplicado por 100 y dividido por el rendimiento teórico. 

Porcentaje de pureza
El porcentaje de un compuesto o elemento específico en una muestra impura. 

Modificaciones alotrópicas (alótropos)
Formas diferentes del mismo elemento...
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