Question

Cuando se calienta el litio reacciona con el nitrógeno para formar nitruro de litio: Li (s) + N2 (g) → Li3N Si se calienta 12,3 g de Litio con 33,6 g de N2 ¿Cuál es el reactivo limitante? ¿Cuánto es la masa del producto? ¿Cuánto del reactivo en exceso en gramos queda sin reaccionar? ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de la reacción si se sabe que el rendimiento real del Li3N es 5,89 g ?

Answer 1

DATOS :

 Li(s) + N2 (g) → Li3N

 12.3 g Li

  33.6 g N2

  RL=?

   masa de producto=?

   gramos de Reactivo en exceso queda sin reaccionar =?

 %R = ?

  RR= 5.89 g  Li3N

 SOLUCIÓN :

Para resolver el ejercicio se procede a realizar factores de conversión basados en la reacción química de la siguiente manera :

     6Li(s)     +   N2 (g)   →   2Li3N   ecuación química balanceada

     6 * 6.94 g   14g *2        2 * 34.82 g

    41.64 g          28 g          69.64 g

12.3 g Li * 28 g N2 / 41.64 g Li = 8.27 g N2

  33.6 g N2 * 41.64 g Li / 28 g N2 = 49.968 g Li

   El reactivo limitante es el Li.

  g de reactivo en exceso que queda sin reaccionar = 33.6 g - 8.27 g = 25.33 g N2

     12.3 g Li * 69.64 g Li3N/ 41.64 g Li = 20.57 g Li3N   RT

    %R = RR/RT * 100 = 5.89 g / 20.57 g *100

     % R = 28.63% .

Answer 2

Para la reacción entre Litio y Nitrógeno, con cantidades determinadas de reactivos, se determina:

• El reactivo limitante es el Litio.
• La masa de producto que se puede obtener es 20,5 g Li₃N.
• Queda sin reaccionar (reactivo en exceso) 25,4 g de N₂.
• El porcentaje de rendimiento de reacción es 28,73 %.

Ecuación Química

 6Li   +   N₂    →    2 Li₃N

6 mol    1 mol        2 mol

42 g      28 g         70 g

Reactivos disponibles

12,3 gramos de Li

33,6 gramos de N₂

De la ecuación química:             g de Li / g de N₂ = 42 / 28 = 1,5

De los reactivos disponibles:     g de Li / g de N₂ = 12,3 / 33,6 = 0,366

Reactivo limitante: Litio

Cantidad de Nitrógeno que reacciona con el Litio disponible

12,3 g de Li  ×  ( 28 g N₂ / 42 g Li ) = 8,2 g  N₂

Cálculo de cantidad de reactivo en exceso que no reacciona

N₂ que no reacciona = 33,6 g - 8,2 g = 25,4 g

Cantidad de Li₃N que debería producirse (teórico)

12,3 g de Li  ×  ( 70 g Li₃N / 42 g Li ) = 20,5 g  Li₃N

Cálculo de porcentaje de rendimiento de reacción

% rendimiento = ( producto real / producto teórico)  ×  100

% rendimiento = ( 5,89 g / 20,5 g)  ×  100

% rendimiento = 28,73 %

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