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

Factor de conversión

Cantidades

masas

Gases

Teorema

 

Donde:

\(\Delta n_r\) es la cantidad de reactivo en exceso que no reaccionó medida en moles (mol)

\(\Delta m_r\) es la masa de reactivo en exceso que no reaccionó medida en moles (mol)

\(\Delta P_r\) al ser despejado de \(V_r\) constante es la presión de reactivo en exceso que no reaccionó medida en moles (atm)

\(\Delta V_r\) al ser despejado de \(P_r\) constante es el volumen de reactivo en exceso que no reaccionó medida en moles (L)

\(\nu_r\) es el número estequiométrico del reactivo en exceso es adimensional.

\(M_r\) es la masa molar de sustancia del reactivo en exceso en gramos sobre mol (g/ mol)

\(T_r\) es la temperatura absoluta del reactivo en exceso medida en kelvins (K)

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

\(\xi_r\) es la cantidad de reacción impulsada por el reactivo en exceso medida en moles (mol)

\(\xi_{min}\) es la cantidad de reacción impulsada por el reactivo limitante medida en moles (mol)

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

Demostración

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

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.