Estequiometría: reactivo limitante

digamos que tenemos un poco de amoniaco gaseoso nh3 gaseoso por eso la g entre paréntesis y esto lo combinamos con oxígeno molecular que también es un gas y esa reacción produce algo de monóxido de nitrógeno n o monóxido sólo hay un oxígeno y también es un gas a veces le llaman óxido nítrico que no se debe confundir con el óxido nitroso que es n 2 o el gas de la risa pero no nos desviamos del problema entonces esto es óxido nítrico o monóxido de nitrógeno un contaminante que proviene del humo de los cigarros y creo que también se usa en el cuerpo humano pueden buscarlo en internet el amoniaco es un fertilizante muy importante y bueno ya saben sobre el oxígeno y también se produce algo de agua más h2o y nos dicen que tenemos 34 gramos de amoniaco este es el amoniaco 34 gramos de amoniaco y nos dan 32 gramos de oxígeno molecular 32 gramos de otros la pregunta es cuántos gramos de monóxido de nitrógeno o también llamado óxido nítrico se producen cuánto en él se va a producir en eeuu este es un problema de este kilómetro y es importante asegurarse de que tengamos una ecuación balanceada antes de hacer cualquier otra cosa en este caso no creo que esté balanceada vamos a confirmar veamos tenemos nitrógeno aquí y nitrógeno acá está balanceado tenemos 3 hidrógenos aquí recuerden es mejor empezar con lo más difícil y dejar la molécula en un solo átomo al final hidrógeno tenemos 3 hidrógenos del lado izquierdo y del lado derecho tenemos dos hidrógenos dos hidrógenos pensemos cómo podemos tener tres hidrógenos del lado derecho si multiplicamos esto por uno y medio es decir 1.5 ahora tenemos tres hidrógenos del lado izquierdo y de este lado 1.5 por 2 tenemos tres hidrógenos del lado derecho las cosas se ven bien ok y ahora del lado derecho cuantos tenemos 2 oxígenos del lado izquierdo 2 aquí cuantos oxígenos hay del lado derecho aquí hay oxígeno y un oxígeno en esta molécula pero tenemos 1.5 de toda la molécula así que tenemos uno y medio oxígenos aquí y por acá uno tenemos dos y medio oxígenos del lado derecho y sólo tenemos dos en esta molécula que tenemos que hacer como podemos tener dos y medio oxígenos aquí bueno si multiplicamos si multiplicamos por cinco cuartos es decir 1.25 cinco cuartos por dos es igual a cinco medios que es 2.5 entonces tenemos dos y medio oxígenos cinco cuartos por dos 2.5 y uno más 1.5 también es 2.5 así que ya hemos balanceado pero no hemos terminado pues no podemos dejar la ecuación con estos números decimales vamos a multiplicar toda la ecuación por si queremos deshacernos de todo esto podemos multiplicar todo por 2 no mejor por 4 para cancelar este 4 en el denominador entonces si multiplicamos toda la ecuación por 4 nos queda lo voy a escribir aquí abajo nos quedan cuatro moléculas de amoniaco o si lo quieren ver en términos de mol tenemos cuatro moles de amoniaco cuatro veces 6.0 2 por 10 a la 23 moléculas de amoniaco de cualquier forma está bien 5 moléculas voy a dejarlo como moléculas más 5 moléculas de oxígeno molecular y recuerde estamos viendo esto en términos de en términos ya se me olvidó que iba a decir bueno estamos multiplicando todo por 4 y se producen 4 moles de óxido de nitrógeno 4 n o más multiplicamos ambos lados por 4 entonces más 6 aguas 6 h2o ahí lo tienen practicamos un poco con el balanceo de ecuaciones químicas pero volvamos al problema original nos dan 34 gramos de amoniaco 34 gramos de esto hay que calcular a cuántos gramos de amoniaco equivale esto entonces cuál es la masa atómica del amoniaco bueno más bien cuál es la masa molecular del amoniaco el nitrógeno digamos que estamos trabajando con el nitrógeno 14 entonces tiene una masa de 14 y el hidrógeno tiene una masa de 1 entonces cuál es la masa molecular del amoniaco cada nitrógeno tiene una masa de 14 y cada hidrógeno tiene una masa de 1 recuerden los hidrógenos son raros porque no tienen neutrones sólo tienen un protón y un electrón son neutros esto es 3 por 1 porque tenemos tres átomos de hidrógeno entonces la masa de una molécula de amoniaco es 14 + 3 es igual a 17 unidades de masa atómica otra forma de escribirlo es que si una molécula de amoniaco es igual a 17 unidades de masa atómica entonces un mol un molde amoniaco es igual a 17 gramos 17 gramos entonces cuántos moles de amoniaco tenemos si nos dan 34 gramos de amoniaco y un mol es igual a 17 gramos entonces tenemos dos moles 34 es dos veces 17 así que estos son dos moles tenemos dos moles de amoniaco ahora veamos cuánto oxígeno molecular tenemos oxígeno molecular la masa atómica del oxígeno es 16 aquí hay que tener cuidado porque tenemos 32 gramos pero estamos hablando de masa molecular aunque bueno será lo mismo pero siempre hay que asegurarse de que tenemos si es sólo un átomo de oxígeno o si es óxido no molecular entonces la masa atómica del oxígeno es 16 vamos a confirmarlo en la tabla periódica que la tenemos aquí abajo aquí tenemos 16 cuál es la masa de la molécula de atómica o dos si son dos oxígenos entonces esto será dos veces 16 que es igual a 32 unidades de masa atómica entonces si una molécula es igual a 32 unidades de masa atómica cuantos moles de oxígeno tenemos nos dieron exactamente 32 gramos de oxígeno que equivale exactamente a un mal entonces tenemos 34 gramos de amoniaco que equivalen a 2 moles voy a escribirlo de otro color dos moles de amoniaco y uno un amor de la molécula de oxígeno cuando observamos la reacción podemos ver que por cada cuatro moles de amoniaco necesitamos cinco moles de oxígeno o que por cada cinco moles de oxígeno necesitamos cuatro moles de amoniaco pero algo no cuadra aquí porque hay más moles de oxígeno que de amoniaco y en lo que nosotros estamos trabajando hay menos moles de oxígeno que de los que necesitamos para el amoniaco verdad en un mundo ideal si tenemos dos moles de amoniaco necesitaríamos 2.5 moles de oxígeno la relación amoniaco oxígeno voy a escribirlo por acá la relación lo pondré en otro color la relación del amoniaco nh3 oxígeno en nuestra ecuación balanceada voy a enmarcar la porque es muy importante la relación de esta reacción es 4 a 5 entonces si tengo dos moles de amoniaco cuántos moles de oxígeno necesito bueno necesito 2.5 moles de oxígeno aquí son cuatro quintos y si duplicamos estos números obtenemos 4 entre 5 entonces necesito 2.5 moles de oxígeno pero yo sólo tengo un molde oxígeno entonces el oxígeno es el reactivo limitante en esta reacción es el reactivo limitante reactivo limitante y como les dije en otro vídeo se puede usar la palabra reactivo o restante aunque en español es más común decir reactivo entonces el oxígeno es el reactivo limitante y tenemos amoniaco de sobra si tenemos un molde oxígeno cuántos moles de amoniaco reaccionarán con esto para esta reacción en lugar de tener 5 moles de oxígeno tengo un mal 12 en lugar de 5 cuanto amoniaco reaccionará con eso bueno la relación era 4 a 5 entonces son punto 8 amoniacos 4 es el 51.8 es a 1 así que esencialmente si tomo toda esta ecuación y la divido entre 5 lo que tendré será esto entre 5.8 de óxido nítrico 6 entre 5 moles de h2o y la pregunta inicial era cuántos gramos de monóxido de nitrógeno se producirán bueno si tenemos un molde oxígeno se producirán punto 8 moles de óxido nítrico cuál es la masa molecular del monóxido de nitrógeno el nitrógeno tiene 14 unidades de masa atómica y el oxígeno 16 así que una molécula de monóxido de nitrógeno una molécula de monóxido de nitrógeno n o es igual a 30 unidades de masa atómica 16.02 por 10 a la 23 moléculas de n son igual a 30 gramos cuantos moles se producen en esta reacción cuando el oxígeno es el reactivo limitante y tengo un molde oxígeno aquí sólo se producen 18 moles de monóxido de nitrógeno entonces si un mal es igual a 30 gramos punto 8 moles de n o son punto 8 por 30 esto es igual a 24 gramos se podrán producir hasta 24 gramos de monóxido de nitrógeno y tal vez se estén preguntando si solo estamos usando punto 8 moles de amoniaco y originalmente teníamos dos moles de amoniaco que pasó con todo lo que había de amoniaco suponiendo que lo hicimos bien terminamos con 24 gramos de monóxido de nitrógeno porque usamos usamos punto 8 moles de amoniaco punto 8 moles de amoniaco y sobraron sobraron 1.2 moles de amoniaco si quieren pueden calcular a cuántos gramos del amoniaco que teníamos originalmente equivale esto solo hay que retomar a cuántos gramos equivale un molde de amoniaco que son 17 y multiplicar eso por 1.2 bueno espero que les haya parecido interesante si aún se les hace confuso pueden volver a ver este vídeo pongan pausa y traten de ir resolviendo el problema por su cuenta pero sobre todo traten de encontrarle sentido la parte más difícil son las conversiones de moles a gramos si logran hacer eso bien traten de entender las relaciones molares si esto es una relación 4 a 5 entonces habrá menos amoniaco que oxígeno pero si solo tengo un molde oxígeno necesitaría tener menos de un molde amoniaco aún cuando me dieran 2 o más pero en este ejemplo el oxígeno ha sido el reactivo limitante si tuviéramos no sé 10 moles de oxígeno y 2 moles de amoniaco en ese caso el amoniaco sería el reactivo limitante porque tendría más de lo necesario de oxígeno por cada 2 moles de amoniaco tendría 2.5 moles de oxígeno 10 moles de oxigeno serían demasiado hasta el próximo vídeo