Ejercicio resuelto de reactivo limitante

43. Se hacen reaccionar 6 g de aluminio en polvo con 50 mL de una disolución acuosa de ácido tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno 0,15 M. Calcula:

a)   El volumen de hidrógeno que se recoge medido a 20 ⁰C y 760 mmHg.

b)   Gramos de tristetraoxosulfato (VI) de aluminio que se formarán.

c)    ¿Cuál de los dos reactivos quedará en exceso y en qué cantidad?

a)   La reacción ajustada que tiene lugar es:

Para calcular la cantidad que se obtiene de cualquier producto, necesitamos primero, saber cuál es el reactivo limitante, para poder calcularlo a partir de éste. Se explica más detalladamente aquí, cómo se calcula el reactivo limitante.

Como tengo mucha menos cantidad de ácido sulfúrico de la que necesito para que reaccione con todo el aluminio, el reactivo limitante es el sulfúrico y el que está en exceso el aluminio. Calculo el volumen de hidrógeno a partir del reactivo limitante:

b)   Los gramos de sulfato de aluminio los calculamos, también, a partir del reactivo limitante:

c)   En el primer apartado del problema llegamos a la conclusión de que el reactivo que se encuentra en exceso es el aluminio. Para calcular en qué cantidad, necesitamos saber qué cantidad de aluminio necesitamos para reaccionar con todo el ácido sulfúrico:

El exceso de aluminio será la cantidad que se puso menos la cantidad necesaria para que reaccione con el ácido sulfúrico: