Question

¿Cuál es el rendimiento teórico de S2Cl2 en gramos cuando4.06 g de S8 se calientan con 6.24 g de Cl2?

Answer 1

La reacción de cloración de azufre es la siguiente:
S₈ + 4Cl₂  → 4S₂Cl₂

Determinar el rendimiento teórico de la obtención de S₂Cl₂ implica calcular la cantidad teórica que se obtiene de dicho producto si se colocan esas cantidades de reactivos.

Debido a que los reactivos no fueron colocados en cantidades estequiométricas, es necesario determinar quién actuará como REACTIVO LIMITANTE (El reactivo que determina la cantidad de producto a producir).

1) Conversión de masa a moles

A partir de la ecuación que relaciona masa y moles de un compuesto,

moles del compuesto = masa del compuesto
                                              PF del compuesto

es posible realizar tal conversión.
El PF de un compuesto se refiere al Peso Fórmula de dicho compuesto, que informa sobre la cantidad de masa de una sustancia en 1 mol de la misma.

Datos:
4,06 g de S₈  -  PF = 256,52 g/mol
6,24 g de Cl₂  -  PF = 70,9 g/mol

Aplicando la ecuación descrita, se obtiene que inicialmente hay:
0,016 moles de S₈
0,088 moles de Cl₂

2) Determinación del reactivo limitante.
De la ecuación química se desprende que:

1 mol de S₈ reacciona con 4 moles de Cl₂. Sin embargo, esas no son las cantiades iniciales disponibles de reactivos. Las cantidades de moles reales fueron calculadas anteriormente.
A partir de la relación de moles de reactivos es posible determinar quíen será el reactivo limitante mediante el uso de una simple REGLA DE TRES.
 
1 mol de S₈ ------ 4 moles de Cl₂      
0,016 moles de S₈ ------  x   

Dicho en palabras sería: "si 1 mol de S₈ reacciona con 4 moles de Cl₂, ¿cuántos moles de Cl₂ reaccionarán 0,016 moles de S₈? 

Siendo x = 0,064 moles de Cl₂, lo que quiere decir que los 0,016 moles de S₈ se consumirán completamente mediante la reacción con los 0,064 moles de Cl₂, siendo que inicialmente había 0,088 moles de Cl₂. Por lo que el S₈ se consumirá antes de que el Cl₂ se agote.

Reactivo Limitante - S₈

3) Determinación de la cantiadad de producto formado.
Se ha determinado que el S₈ es el reactivo limitante de la reacción, por lo que los 0,016 moles de dicho compuesto serán los responables de la formación de S₂Cl₂.

De la ecuación química se desprende que:

1 mol de S₈ reacciona con 4 moles de S₂Cl₂.
Al igual que para la determinación del reactivo limitante, se prosigue con la aplicación de una regla de tres.

Se llega a que la cantidad en moles obtenidas del producto es de:
0,064 moles de S₂Cl₂.

En caso de que se quisera convertir esa cantidad de moles a masa:
PF - 135 g/mol

8,64 g de S₂Cl₂.