Question

Se hacen reaccionar 11.77 g de tetrafloruro de azufre de 85.00% de pureza con 16,67g de anhídrido yódico de 60,00% de pureza según la reacción:
SF4(s) + I2O5(s) = IF5(s) + SO2(g)

determine:
a) ¿Cual de los reactivos es el limitante?
b) ¿Cuantos sobra (en gramos) del reactivo que está en exceso?
c) Si el rendimiento de la reacción es 90.00% determine la masa (en gramos) de pentafloruro de yodo obtenido y la masa (en gramos) de anhídrido sulfuroso obtenido

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

Lo primero es ajustar la reacción:

5 SF4(s) + 2 I2O5(s) = 4 IF5(s) + 5 SO2(g)

masa de SF4 puro = 11,77 · 0,85 = 10,00 g SF4 puro

moles de SF4 = 10,00 g / 108,1 g/mol = 0,0925 mol SF4

masa de I2O5 puro = 16,67 · 0,60 = 10,00 g I2O5 puro

moles de I2O5 = 10,00 g / 333,8 g/mol = 0,030 mol I2O5

a)

Estequiometría: 5 mol de SF4 reaccionan exactamente con 2 mol de I2O5

Veamos cuántos moles de I2O5 reaccionarán entonces con los 0,0925 mol de SF4 que tenemos:

0,0925 mol SF4 · 2 mol I2O5 / 5 mol SF4 = 0,037 mol de I2O5.

Pero solamente tenemos 0,030 mol de I2O5, por lo cual solamente pueden reaccionar esos 0,030 mol de I2O5, que no son suficientes para reaccionar con todo el SF4: el I2O5 es el reactivo limitante, pues cuando ya han reaccionado los 0,030 mol que hay, cesa la reacción quedando parte del SF4 sin reaccionar. El SF4 está en exceso y el reactivo limitante es el I2O5. Obviamente, todos los cálculos estequiométricos que haya que hacer hay que hacerlos partiendo del reactivo limitante, cuyos moles reaccionan en su totalidad, y no del reactivo en exceso, puesto que no reacciona en su totalidad.

b)

Vamos a calcular cuántos moles de SF4 reaccionaron y cuántos sobraron:

0,030 mol I2O5 · 5 mol SF4 / 2 mol I2O5 = 0,075 mol SF4 reaccionaron, por tanto sobrarán

0,0925 - 0,075 = 0,0175 mol SF4 que quedan sin reaccionar.

que tienen una masa de

0,0175 mol · 108,1 g/mol = 1,892 g de SF4 quedan sin reaccionar.

c)

Calculemos cuántos moles de IF5 y de SO2 se forman:

IF5:

0,030 mol I2O5 · 4 mol IF5 / 2 mol I2O5 = 0,050 mol de IF5 se forman teóricamente. Pero como el rendimiento es del 90%, los moles que realmente se forman son

0,050 · 0,90 = 0,045 mol de IF5 formados, que tienen una masa de

0,045 mol · 221,9 g/mol = 9,99 g de IF5

SO2:

0,030 mol I2O5 · 5 mol SO2 / 2 mol I2O5 = 0,075 mol SO2 se forman teóricamente, pero como el rendimiento es del 90%, los moles que realmente se forman son

0,075 · 0,90 = 0,0675 mol de SO2 formados, que tienen una masa de

0,0675 mol · 64 g/mol = 4,32 g de SO2

Answer 2

a) En la reacción el reactivo limite es: I2O5

b) La masa que sobra del reactivo en exceso es: 1,91 g

c) La masa formada de pentafloruro de yodo (IF5) es 11,96 g y de anhídrido sulfuroso (SO2) es 4,31 g

Las fórmulas que utilizaremos son:

• % P = (g puros / g impuros) * 100
• n = m / Pm
• Pm = ∑Pa
• % R = (g reales / g teoricos) * 100
• n exceso = n totales- n reaccionan

Donde:

• P = pureza
• g = gramos
• Pm = peso molecular
• Pa = peso atómico
• R = rendimiento

Datos del problema:

• Reacción: SF4(s) + I2O5(s) = IF5(s) + SO2(g)
• g impuros (SF4) = 11,77 g
• % P (SF4) = 85%
• g impuros (I2O5) = 16,67 g
• % P (I2O5) = 60%
• Pa (S) = 32,064 g/mol
• Pa (F) = 18,9984 g/mol
• Pa (I) = 126,904 g/mol
• Pa (O) = 15,994 g/mol

Para conocer cual es el reactivo limitante:

1) Calculamos los gramos puros, despejandolos de la formula de %P:

g puros = (% P * g impuros) / 100

g puros (SF4) = (85 * 11,77g) / 100

g puros (SF4) = 10,0045 g

g puros (I2O5) = (60 * 16,67g) / 100

g puros (I2O5) = 10,002 g

2) Calculamos los Pm a partir de los Pa tomados de la tabla periódica

Pm (SF4) = Pa (S) + Pa (F) *4

Pm (SF4) = 108,0576 g/mol

Pm (I2O5) = 333,805 g/mol

3) Calculamos los moles:

n (SF4) = 10,0045g / 108,0576g/mol

n (SF4) = 0,09258 mol

n (I2O5) = 0,02996 mol

El reactivo de menor numero de mol es el reactivo limitante (I2O5).

Para conocer cuanto sobra en gramos del reactivo en exceso:

1) Balanceamos la reacción:

5SF4(s) + 2I2O5(s) = 4IF5(s) + 5SO2(g)

2) Calculamos los moles que reaccionan del reactivo en exceso a partir de su relación estequiometrica:

n(SF4) que reaccionan = 0,02996 mol (I2O5) * $\frac{5 mol (SF4)}{2 mol (2IO5)}$

n(SF4) que reaccionan = 0,0749 mol

3) Aplicamos la formula de moles en exceso y tenemos

n (SF4) exceso = n totales (SF4)- n(SF4) reaccionan

n (SF4) exceso = 0,09258 mol- 0,0749 mol

n (SF4) exceso = 0,0176 mol

4) despejando m de la formula de mol tenemos:

m (SF4)   = n(SF4) * pm (SF4)

m (SF4) =  0,0176 mol * 108,0576 g/mol

m (SF4) 1,91 g

Para conocer la masa  obtenida en gramos de pentafloruro de yodo y  anhídrido sulfuroso debemos:

1) Calcular los moles teóricos de  (IF5) y (SO2) aplicando relaciones estequiometricas a partir del reactivo limite:

n(IF5) teóricos = 0,02996 mol (I2O5) * $\frac{4 mol (IF5)}{2 mol (I2O5)}$

n(IF5) teóricos = 0,0599 mol

n(SO2) teóricos = 0,02996 mol (I2O5) * $\frac{5 mol (SO2)}{2 mol (I2O5)}$

n(SO2) teóricos = 0,0749 mol

2) Calcular la masa teórica de (IF5) y (SO2) aplicando la formula de mol y despejando  tenemos:

m  = n * pm

m (IF5) teórica  = n teóricos(IF5) * pm (IF5)

m (IF5) teórica  = 0,0599 mol * 221,896 g/mol

m (IF5) teórica  =  13,2915 g

m (SO2) teórica  = 0,0749 mol * 64,0628 g/mol

m (SO2) teórica  = 4,7983 g

3)  Aplicamos la formula de %R y despejamos los gramos reales de (IF5) y (SO2):

% R = (g reales / g teóricos) * 100

g reales = (% R * g teóricos) / 100

g (IF5) reales = (90 * 13,2915 g) / 100

g (IF5) reales = 11,96 g

g (SO2) reales = (90 * 4,7983 g) / 100

g (SO2) reales = (90 * 4,7983 g) / 100

g (SO2) reales = 4,31 g

¿Qué es el reactivo limite?

Se puede decir que es aquel que determina la cantidad de producto que se formara en la reacción, limitandola ya que es el que consume en su totalidad por estar en menor cantidad.

Aprende mas de reactivo limite en https://brainly.lat/tarea/13830550 https://brainly.lat/tarea/240437

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