Question

Cuando se hace reaccionar eteno CH2CH2, con un 25% mol de exceso de H2O, se obtienen 11.66 g de etanol. CH3CH2OH, que corresponde a un 93.50% de rendimiento.CH3CH2 + H2O = CH3CH2OH

a) Calcula moles del reactivo limitante que se hicieron reaccionar
b) El volumen es H2O que tuvo que agregarse considerando la densidad de la misma como 1.00 g/mL.

Answer 1

Se tiene la reacción quimica para producción de etanol a partir de eteno y agua y se pide realizar cálculos estequiométricos, considerando cantidades de reactivos, producto y un rendimiento de reacción dado. Los resultados obtenidos son:

a) Se hicieron reaccionar 0,27 moles de eteno.

b) El volumen de agua agregado fue 6,075 ml

CH₂CH₂   +  H₂O   →    CH₃CH₂OH

masa molar CH₂CH₂ = 28 g/mol

masa molar CH₃CH₂OH = 46 g/mol

masa molar H₂O = 18 g/mol

Nos dicen que el rendimiento de la reacción es 93,5 % y se producen 11,66 g de etanol.

Entonces:

Rendimiento = etanol producido / (etanol 100% rend)  × 100

etanol 100% rend. = ( etanol producido × 100 ) / rendimiento

etanol 100% rend. = ( 11,66 × 100 ) / 93,5  = 12,47 g

Se debieron producir 12,47 g etanol con el eteno utilizado si se tuviera una reacción 100 %. Podemos calcular cuánto eteno se usó:

De la ecuación química:

1 mol de eteno (28 g)  producen 1 mol (46 g) etanol  

Podemos calcular cuánto eteno se requiere para producir 12,47 g etanol :

( 28 g eteno / 46 g etanol ) × 12,47 g etanol =  7,6 g eteno

moles de eteno = 7,6 g / 28 g / mol

moles de eteno = 0,27

1 mol de eteno reacciona con 1 mol de agua, si tenemos 0,27 moles de eteno deberiamos tener 0,27 moles de agua para la reacción. Nos dicen que tenemos 25% mol en exceso de agua, entonces tendríamos:

moles de agua = 0,27 + (0,27 × 0,25)

moles de agua = 0,3375

Para calcular el volumen de agua:

0,3375 mol × 18 g/mol ×  1 ml / 1 g = 6,075 ml