Question

Un tira de Zinc metálico, que pesa 2 g., se coloca en una solución acuosa con 2.5 g de Nitrato de plata, ocasionando la siguiente reacción: Zn(s) + AgNO3 (ac.)→ Ag(s) + Zn(NO3)2. a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) ¿Qué reactivo está en exceso y en qué cantidad? c) ¿Cuántos gramos de plata se pueden formar? d) ¿Cuántos moles de plata se pueden formar?

Answer 1

Dada la cantidad de reactivos disponibles para la reacción de Zinc y Nitrato de Plata, se pide determinar reactivo limitante y cantidad de reactivo en exceso, así como cantidad de plata que se puede producir. Los resultados obtenidos son:

(a) El reactivo limitante es el AgNO₃

(b) El reactivo en exceso es el Zn y la cantidad en exceso es 1,52 g.

c ) Se podrian formar 1,6 g de Ag

d )  Se podrian formar 0,015 mol Ag

Zn(s) + 2 AgNO₃ (ac.)  →  2 Ag(s) +  Zn(NO₃)₂

AgNO₃ :  170 g/mol

Ag: 108 g

Zn: 65,4 g

Reactivos Disponibles:

2 g Zn  

2,5 g AgNO₃

De la ecuación química:   1 mol de Zn reacciona con 2 moles AgNO₃

Entonces:  65,4 g Zn reaccionan con 2 (170) g AgNO₃

Tenemos que:  g Zn / g AgNO₃ = 65,4 / 340 = 0,1924

De los reactivos disponibles:

g Zn / g AgNO₃ = 2 /2,5 = 0,8

a) Entonces, el reactivo limitante es el AgNO₃

Calculamos cuánto Zn reacciona:

(65,4 g Zn / 340 g AgNO₃) × 2,5 g AgNO₃ =  0,48 g Zn

Zn en exceso = g disponibles - g que reaccionan = 2 - 0,48 = 1,52 g

b) El reactivo en exceso es el Zn y la cantidad en exceso es 1,52 g.

Calculamos los gramos de plata que se pueden formar:

2 moles de plata se forman a partir de 2 moles de AgNO₃

2 (108 ) g de Ag se forman a partir de 340 g de AgNO₃

( 2 (108 ) g Ag / 340 g AgNO₃ )  × 2,5 g AgNO₃ = 1,6 g Ag

1,6 g Ag ×  (1 mol / 108 g) =  0,015 mol Ag

c ) Se podrian formar 1,6 g de Ag

d )  Se podrian formar 0,015 mol Ag

Answer 2

El reactivo limitante es el $AgNO_{3}$

El reactivo en exceso es el Zn, en la cantidad de  1.473 gramos

Los gramos de plata que se pueden formar son 1.5878 gramos

Los moles de plata que se pueden formar son 0.01472 moles

¿Que es el reactivo limitante en una reacción química?

El reactivo limitante en una reacción es el que se encuentre en menor cantidad, y por ende el que se agotará primero. Esta condición asegure que los reactivos más costosos sean consumidos completamente durante la reacción.

En contraposición el reactivo en exceso es aquel reactivo que no se consume completamente, por lo cual una cantidad de él sobra al finalizar la reacción.

¿Cómo se determinan los moles verdaderamente formados en una reacción a partir de cantidades dadas?

Se determina mediante la ecuación química completa y balanceada. Esto dará unos coeficientes teóricos que permiten relacionar los moles intervinientes de reactivos y productos. Son llamados coeficientes estequiométricos.

Luego, a partir de las cantidades reales dadas se puede determinar si los moles teóricos se cumplen o no. Por ello se habla de un reactivo limitante.

datos

Reacción entre Zn y el AgNO3

$Zn(s) + 2 AgNO_{3} ----> 2Ag(s) + Zn(NO_{3})_{2}$

m Zn= 2 g

m $AgNO_{3}$  = 2.5 g

mol Zn= ?

mol $AgNO_{3}$

PA= 65.38 g/ mol

PM nitrato plata= 169.87 g/ mol

N° moles= m/PM

$moles Zn=\frac{2 g}{65.38 g/mol}= 0.0306 mol$

$mol Ag NO_{3} = \frac{2.5 g}{169.87 g/ mol} = 0.01472 mol$        

relación estequiometrica

1 mol Zn                 ------- 1 mol     $Zn(NO_{3} )_{2}$

0.0306 mol Zn     -------- x mol nitrato zinc    

$mol Zn(NO_{3})_{2} = \frac{0.0306 mol Zn*1 mol}{1 mol Zn} = 0.0306 mol$

relación con el AgNO3

2 mol $AgNO_{3}$            ------- 1 mol nitrato zinc

0.01472 mol  $AgNO_{3}$ -----       x mol nitrato zinc

$mol Zn(NO_{3})_{2} = \frac{0.01472 mol * 1 mol }{2 mol } = 0.00736 mol$        

El reactivo limitante es el Nitrato de Plata

El reactivo en exceso es  el Zn

Zn exceso= Zn inicial - Zn consumido

Zn consumido= moles $Zn(NO_{3}) _{2}$ = 0.00736 mol

$Zn exceso= 0.0306 mol - 0.00736 mol = 0.02324 mol$

$m Zn (exceso) = 0.02324 * 63.38 g/ mol = 1.473 g$

 

c) relación    plata - nitrato de plata

2 mol de nitrato de Plata       ------- 2 mol Plata

0.01472 mol nitrato de Plata    ------    x mol Plata

$moles Ag(s) = \frac{0.01472 mol * 2 mol Ag}{ 2 mol} = 0.01472 mol$

mol Ag= 0.01472 mol

d) masa de Ag(s) que se puede formar

$m Ag (s) = 0.01472 mol * 107,8682 g/ mol = 1.5878 g$

m Ag= 1.5878 g

Para conocer más reacción Zn mas Nitrato de plata consulta enlace

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