Reactivo Limitante

OBJETIVOS

Entender el concepto de reactivo limitante de forma experimental, al analizar las tablas de reacción para cada uno de los tubos empleados durante el desarrollo experimental de la práctica.

Analizar la cantidad en moles que reaccionaron con base en la masa previamente pesada del papel filtro utilizado con la masa del papel filtro después del tratamiento de residuos y de esta forma indicar en cada caso el reactivo en exceso que se obtuvo.

Conocer el tratamiento de residuos pertinente para las reacciones por precipitación y considerar las medidas de precaución para nuestros reactivos.

ANALISIS DE RESULTADOS

Tabla 1 - Reacciones.

TUBO

REACTIVO

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

A (mL) 0 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

B (mL) 0 0 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6

H2O (mL) 9 6 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0

Consideremos que el reactivo A refiere al CaCl2 cuya concentración es de 1 M

Consideremos que el reactivo B refiere al KCO3 cuya concentración es de 1 M

Como vemos en la tabla anterior, cada uno de los tubos tiene una cierta cantidad específica en mililitros de reactivo (además de estos tubos se prepararon otros dos que sirvieron de “testigo” de cada uno de los reactivos, así pues tenemos un tubo con 9 ml de reactivo A y otro tubo con 9 ml de reactivo B).

Para determinar el porcentaje de rendimiento para cada una de las reacciones, se pesó el papel filtro antes u después de su utilización, la masa del papel filtro para cada tubo se muestra a continuación:

Tabla 2 – Masa del papel filtro

Tubo de ensayo Papel filtro antes de utilizar en el tratamiento de residuos. (gramos) Papel filtro después del tratamiento de residuos. (gramos)

0 0.229 0.232

1 0.229 0.289

2 0.230 0.351

3 0.237 0.405

4 0.232 0.449

5 0.229 0.494

6 0.241 0.501

7 0.230 0.499

8 0.231 0.502

9 0.236 0.504

10 0.227 0.497

11 0.232 0.505

A continuación se mostrarán las tablas de reacción para cada uno de los tubos, despreciando el tubo 0 y el 1, considerando los moles al inicio, el reactivo limitante, los moles que reaccionan a partir del reactivo limitante, los moles que se producen, los moles al final de la reacción y el porcentaje de rendimiento para la reacción considerando los pesos de la tabla 2.

Tabla 3 - solución 2 // 3 ml de reactivo A, 1 ml de reactivo B y 5 ml de H2O

CaCl2 KCO3 CaCO3 2KCl

Moles iniciales

3x10-3

1x10-3

/////////

/////////

Reactivo limitante /////////

1x10-3 ///////// /////////

Moles que reaccionaron 1x10-3 1x10-3 ///////// /////////

Moles en los productos ///////// ///////// 1x10-3 2x10-3

Moles al final de la reacción 2x10-3 ~0 1x10-3 2x10-3

Porcentaje de rendimiento

121%

EJEMPLO DE CÁLCULO

Para obtener el reactivo limitante:

〖3x10〗^(-3) moles de 〖CaCl〗_2 ((1 mol 〖CaCO〗_3)/(1 mol de 〖CaCl〗_2 ))=〖3x10〗^(-3) mol 〖CaCO〗_3

〖1x10〗^(-3) mol de 〖KCO〗_3 ((1 mol de 〖CaCO〗_3)/(1 mol de 〖KCO〗_3 ))=〖1x10〗^(-3) mol de 〖CaCO〗_3

Por lo tanto el KCO3 Es el reactivo limitante debido a que da la menor cantidad de producto.

Los moles en los productos se obtienen:

〖1x10〗^(-3) mol de 〖KCO〗_3 ((1 mol de 〖CaCO〗_3)/(1 mol de 〖KCO〗_3 ))=〖1x10〗^(-3) mol de 〖CaCO〗_3

〖1x10〗^(-3) mol de 〖KCO〗_3 ((2 mol de KCl)/(1 mol de 〖KCO〗_3 ))=〖2x10〗^(-3) mol de 〖CaCO〗_3

Los moles al final de la reacción se obtienen con una resta para el caso del reactivo en exceso:

〖3x10〗^(-3) moles de 〖CaCl〗_2-〖1x10〗^(-3) moles de 〖CaCl〗_2=〖2x10〗^(-3) moles de 〖CaCl〗_2

Para la obtención del porcentaje de rendimiento se sigue la siguiente fórmula:

%R= (Moles experimentales)/(Moles teoricos) (100)

Para obtener los moles experimentales, se pesó el papel filtro antes y después de su utilización, para que de esta forma, obtengamos los moles del precipitado:

0.351 g-0.230 g=0.121 g

0.121 g((1 mol de 〖CaCO〗_3)/(100 g))=〖1.21x10〗^(-3) mol de 〖CaCO〗_3

%R=(〖1.21x10〗^(-3) mol de 〖CaCO〗_3 )/(〖1x10〗^(-3) mol de 〖CaCO〗_3 ) (100)=121%

Tabla 4 - solución 3 // 3 ml de reactivo A, 1.5 ml de reactivo B y 4.5 ml de H2O

CaCl2 KCO3 CaCO3 2KCl

Moles iniciales

3x10-3

1.5x10-3

/////////

/////////

Reactivo limitante /////////

1.5x10-3 ///////// /////////

Moles que reaccionaron 1.5x10-3 1.5x10-3 ///////// /////////

Moles en los productos ///////// ///////// 1.5x10-3 3x10-3

Moles al final de la reacción 1.5x10-3 ~0 1.5x10-3 3x10-3

Porcentaje de rendimiento

112%

Tabla 5 - solución 4 // 3 ml de reactivo A, 2 ml de reactivo B y 4 ml de H2O

CaCl2 KCO3 CaCO3 2KCl

Moles iniciales

3x10-3

2x10-3

/////////

/////////

Reactivo limitante /////////

2x10-3 ///////// /////////

Moles

...