Teorema. Teorema del reactivo limitante a cantidad (moles) masa (gramos) y gases.

Factor de conversión

Factor de conversión

[1] Cantidad final de reactivo en exceso.

[2] Masa final de reactivo en exceso.

[3.a] Volumen final de gas reactivo en exceso.

[3.b] Presión final de gas reactivo en exceso.

Demostración

https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2025/05/demostracion-reactivo.en.exceso.html

Teoremas

 [1] Cantidad final de reactivo en exceso.

[2] Masa final de reactivo en exceso.

[3] parámetros finales de gas reactivo en exceso.

Donde:

\(n_r\) Cantidad final del reactante (mol)

\(m_r\) Masa final del reactante (g)

\(P_r\) Presión final del reactante (atm)

\(V_r\) Volumen final del reactante (L)

\(\nu_r\) Número estequiométrico del reactante (adimensional).

\(M_r\) Masa molar del reactante (g/ mol)

\(T\) es la temperatura absoluta del sistema reactante (K)

\(R\) es la constante del gas ideal o de Regnault con un valor universal de 0.08206 atm L / mol K.

\(\\Delta xi_r\) diferencia entre la cantidad de reacción teórica menos la cantidad de reacción verdadera o mínima (mol)

Nota, en condiciones normales R T /P se convierte en Vm por definición. 

Descripción

El teorema del reactivo limitante a cantidad, masa y gases extiende el concepto de reactivo en exceso a distintos parámetros experimentales. La idea central es que la diferencia entre la cantidad de reacción teórica (impulsada por un reactivo en exceso) y la cantidad de reacción mínima (impulsada por el reactivo limitante) corresponde a la porción de reacción que nunca ocurrió. Esa diferencia, multiplicada por el número estequiométrico y los factores adecuados (masa molar o parámetros de gas), permite determinar la cantidad, la masa o las variables de estado del reactivo que quedó sobrante.

En el algoritmo de factores de conversión, este razonamiento se traduce en cálculos paso a paso, donde se relaciona primero la diferencia de cantidades teóricas y limitantes de un producto clave con los demás reactivos. Sin embargo, como los libros de texto de química básica no suelen introducir el concepto de cantidad de reacción, se ven obligados a resolver el problema desde la perspectiva de un producto específico en lugar de hacerlo directamente desde la propia reacción. Aunque este método es más didáctico, oculta la naturaleza general del problema.

El algoritmo de teoremas, en cambio, expresa el cálculo en fórmulas compactas que incluyen directamente a la cantidad de reacción. Este enfoque presenta las mismas ventajas y desventajas que el álgebra de Viète frente al álgebra de gramática: más abstracto, pero también más general, elegante y eficiente. Así como en la ciencia moderna el álgebra de Viète desplazó a otras formas de álgebra por su poder unificador, en química debería suceder lo mismo: el uso del teorema de la cantidad de reacción como eje central de la estequiometría, permitiendo integrar de manera más coherente los cálculos de reactivos limitantes, reactivos en exceso y condiciones de gases.