Calculadora de reactivo limitante
Ingresa las cantidades de los reactivos para identificar cuál se consume por completo, cuánto producto se forma teóricamente y cuánto reactivo queda en exceso.
Análisis de la reacción
Reactivo limitante
H₂
H₂ es el reactivo limitante (se consume totalmente).
Rendimiento teórico máximo
22.708 g de NH₃
1.333 mol de NH₃
Reactivo en exceso
Quedan 0.333 mol de N₂ sin reaccionar
Quedan 9.338 g de N₂ sin reaccionar
COMPARACIÓN DE REACTIVOS
¿Cuál reactivo se agota primero?
| Reactivo | Cantidad disponible | Coeficiente | Moles ÷ Coeficiente |
|---|---|---|---|
| N₂ | 28.014 g | 1 | 1.000 |
| H₂ | 4.032 g | 3 | 0.6667 |
H₂ → Reactivo limitante
El menor valor de (moles ÷ coeficiente) determina inequívocamente cuál reactivo limita la reacción.
PROCEDIMIENTO DETALLADO
Cálculo paso a paso hacia NH₃
Paso 1: Convierte cada reactivo a moles
28.014 g ÷ 28.014 g/mol = 1.000 mol de N₂
4.032 g ÷ 2.016 g/mol = 2.000 mol de H₂
Paso 2: Divide los moles entre el coeficiente estequiométrico
N₂: 1.000 mol ÷ 1 = 1.000
H₂: 2.000 mol ÷ 3 = 0.6667
Paso 3: Identifica el menor valor (reactivo limitante)
H₂ es el reactivo limitante porque su relación (0.6667) es la menor de todas.
Paso 4: Calcula el rendimiento teórico del producto
0.6667 × 2 = 1.333 mol de NH₃
1.333 mol × 17.031 g/mol = 22.708 g de NH₃
Cálculo del reactivo en exceso (N₂)
0.6667 × 1 = 0.6667 mol de N₂ consumidos
1.000 mol − 0.6667 mol = 0.3333 mol de N₂ sobrantes
0.3333 mol × 28.014 g/mol = 9.338 g de N₂ en exceso
RESUMEN DE REACCIÓN
Especies químicas participantes
| Sustancia | Rol | Coeficiente | Masa molar |
|---|---|---|---|
| N₂ | Reactivo | 1 | 28.014 g/mol |
| H₂ | Reactivo | 3 | 2.016 g/mol |
| NH₃ | Producto | 2 | 17.031 g/mol |
CONCEPTO CLAVE
¿Cómo se determina el reactivo limitante?
- Asegúrate de que la ecuación química esté correctamente balanceada.
- Convierte la masa de cada reactivo a moles (n = m / M).
- Divide los moles de cada reactivo entre su respectivo coeficiente estequiométrico.
- El reactivo con el menor cociente es el reactivo limitante.
- Multiplica este cociente mínimo por el coeficiente del producto para calcular el rendimiento teórico.
Relación matemática
Cociente estequiométrico = Moles de reactivo ÷ Coeficiente estequiométrico
El menor cociente señala el reactivo limitante.
Moles máximos de producto = Cociente mínimo × Coeficiente del producto
CONCEPTOS TEÓRICOS
Reactivo limitante, reactivo en exceso y rendimiento teórico
¿Por qué es tan importante el reactivo limitante?
Porque una vez que el reactivo limitante se agota, la reacción química se detiene por completo, independientemente de cuánta cantidad quede de los otros reactivos. Por ello, el reactivo limitante determina de manera absoluta el rendimiento teórico máximo de la reacción.
¿Qué es el rendimiento teórico?
Es la cantidad máxima calculada de producto que puede obtenerse si el reactivo limitante se consume al 100% sin pérdidas físicas ni reacciones secundarias. En el laboratorio real, el rendimiento obtenido (rendimiento real) casi siempre es menor.
¿Por qué la ecuación debe estar balanceada?
Porque las proporciones estequiométricas reales dependen estrictamente de los coeficientes de la reacción ajustada.
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
1 mol N₂ + 3 mol H₂ → 2 mol NH₃
ALCANCE
Capacidades de la calculadora
Calcula el reactivo limitante, la cantidad de reactivo en exceso y el rendimiento teórico a partir de cantidades conocidas de reactivos.
Características:
- Identificación automática del reactivo limitante
- Cálculo del rendimiento teórico en gramos y moles
- Cálculo del reactivo en exceso sobrante
- Ingreso flexible en gramos, kilogramos, miligramos o moles
- Soporte para reacciones con dos, tres o más reactivos
- Detección de mezclas estequiométricas exactas
Herramientas complementarias:
PREGUNTAS FRECUENTES
Preguntas frecuentes sobre el reactivo limitante
¿Qué es el reactivo limitante?
Es aquel reactivo que se consume primero y por completo en una reacción química, limitando la cantidad máxima de producto que se puede formar.
¿Cómo se calcula el reactivo limitante paso a paso?
Se calculan los moles de cada reactivo dividiendo su masa entre su masa molar. Luego se divide cada número de moles entre su respectivo coeficiente en la ecuación balanceada. El reactivo que tenga el menor cociente es el reactivo limitante.
¿Por qué no se pueden comparar directamente las masas en gramos?
Porque diferentes sustancias tienen masas molares muy distintas. Una masa en gramos menor no significa necesariamente menos partículas químicas; por ello es obligatorio comparar siempre en moles divididos por sus coeficientes.
¿Qué es el reactivo en exceso?
Es aquel reactivo que se encuentra en una cantidad superior a la requerida estequiométricamente para reaccionar con todo el reactivo limitante, por lo que una parte queda sin reaccionar al terminar la reacción.
¿Qué ocurre si todos los reactivos tienen el mismo cociente?
Significa que la mezcla es perfectamente estequiométrica: los reactivos se consumirán al mismo tiempo y no quedará ningún reactivo en exceso.