Al calentar el fosfato de calcio, dióxido de silicio y carbono, se obtiene fósforo. La ecuación química es:
Ca3(PO4)2 + SiO2 + C → P4 + CaSiO3 + CO2
Si se parte de 300 g de Ca3(PO4)2, 120 g de SiO2 y 65 g de C, ¿cuál es el reactivo limitante? ¿Cuánto de los otros reactivos queda sin reaccionar? ¿Qué masa de fósforo se obtiene?
Respuestas
Respuesta:
masa = 41.24 g de fósforo
Explicación:
2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 5 C → P4 + 6 CaSiO3 + 5 CO2
Mm Ca3(PO4)2 = 310.10 g/mol
C = 12.01 g/mol
SiO2 = 60.08 g/mol
P4 = 123.89 g/mol
1. calcular moles a partir de los gramos
n Ca3(PO4)2 = 300 g / 310.17 g/mol = 0.967 mol
2. calcular moles de SiO2 a partir del fosfato
n SiO2 = 0.967 mol Ca3(PO4)2 x __6 mol SiO2__
2 mol Ca3(PO4)2
n SiO2 = 2.901 mol
a. Calcular gramos de SiO2
n = masa/Mm
masa = 2.901 mol x 60.08 g/mol
masa = 125.62 g
Para que reaccione el Ca3 (PO4)2 se necesitan 125.62 g de sílice, y hay 120 g, por lo que se ve que el Ca3 (PO4)2 está en exceso.
Reactivo limitante: SiO2
b. calcular moles de Carbono a partir de los moles de SiO2
n SiO2 = 120 g SiO2 x 1 mol SiO2
60.08 g SiO2
n SiO2 = 1.997 moles
n C = 1.997 mol SiO2 x 5 mol C
6 mol SiO2
n C = 1.664 moles
m C = 1.66 mol C x 12.01 g/mol
m C = 20 g
para que reaccione el SiO2 se necesitan 20 g de carbono, Y hay 65 g de carbono.
reactivo limitante: SiO2
5. ¿Qué masa de fósforo se obtiene?
mol P = 1.997 mol SiO2 x 1 mol P4
6 mol SiO2
mol P = 0.333
masa = 0.333 mol x 123,89 g/mol
masa = 41.24 g de fósforo
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otra forma
1. calcular moles a partir de los gramos
n Ca3(PO4)2 = 300 g / 310.10 g/mol = 0.967 moles
n SiO2 = 120 g / 60.08 g/mol = 1.997 moles
n C = 65 g / 12.01 g/mol = 5.412 moles
2. calcular moles de P a partir de los moles calculados
n P = 0.967 mol Ca3(PO4)2 x 1 mol P4____ = 0.4835 mol
2 mol Ca3(PO4)2
n P = 1.997 mol SiO2 x 1 mol P4 _ = 0.333 mol
6 mol SiO2
n P = 5.412 mol C x 1 mol P4 = 1.082 mol
5 mol C
3. Reactivo limitante: SiO2 ( produce 0.333 mol de P4)
4. calcular gramos de P
n = masa/Mm
masa = 0.333 mol x 123.89 g/mol
masa = 41.26 g de Fósforo
Al reaccionar el fosfato de calcio, dióxido de silicio y carbono, se obtiene que:
El reactivo limitante es: SiO2
La cantidad de los otros reactivos que quedan sin reaccionar, es: 45 g C y 93.34 g Ca3(PO4)2.
La masa de fosforo que se obtiene es: 41.33 g P4
¿ Que es el reactivo limitante y el reactivo en exceso?
El reactivo limitante es el reactivo que se consume primero en una reacción química.
El reactivo en exceso es el reactivo que se encuentra en mayor cantidad que la necesaria para reaccionar con la cantidad de reactivo limitante.
300 g de Ca3(PO4)2
120 g de SiO2
65 g de C
Reactivo limitante=?
cantidad de los otros reactivos que quedan sin reaccionar=?
masa de fosforo = ? g P4
La ecuación química balanceada es:
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 5C → P4 + 6CaSiO3 + 5CO2
620 g 360 g 60 g 124 g 696 g 220 g
300 g de Ca3(PO4)2* 124 g P4/620 g Ca3(PO4)2= 60 g P4
120 g de SiO2 * 124 g P4/360 g SiO2= 41.33 g P4
65 g de C * 124 g P4/60 g C= 134.33 g P4
El reactivo limitante es: SiO2
120 g de SiO2 * 60 g C/360 g SiO2= 20 g C
120 g SiO2 * 620 g Ca3(PO4)2/360 g SiO2= 206.66 g Ca3(PO4)2
Cantidades de los otros sin reaccionar.
g C= 65 g de C - 20 g C= 45 g C
g Ca3(PO4)2 = 300 g de Ca3(PO4)2- 206.66 g Ca3(PO4)2= 93.34 g Ca3(PO4)2
La masa de fosforo que se obtiene es: 41.33 g P4
Para consultar acerca de reactivo limitante y exceso visita: brainly.lat/tarea/4103534
