La urea (NH2)2CO, compuesto nitrogenado que se usa como fertilizante, puede sintetizarse a
partir de la reacción entre amoniaco y dióxido de carbono:
2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O
En cierto proceso se hacen reaccionar 254 g de NH3 con 456,8 g de CO2. Determinar la masa de
urea que se forma.
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snorye
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a) RL: CO2 (produce 16.90 moles de urea)
b)cantidad en exceso: 744 g - 574.6 g = 169.4 g de NH3
c) % rend. = 87.77 %
d) V CO2 = 419.06 Litros
Explicación:
La urea (NH2)2CO se prepara por la reacción de amoniaco con dióxido de carbono:
2NH3(gaseoso) + CO2(gaseoso) → (NH2)2CO(acuoso) + H2O
En un proceso se hace reaccionar 637,2g de NH3 con 744g de CO2. Determine:
a) ¿Cuál de los dos reactivos es el reactivo limitante?
Mm NH3 = 17.03 g/mol
CO2 = 44.01 g/mol
1. Calcular moles a partir de los gramos
n NH3 = 637.2/ 17.03 g/mol = 37.42 mol
n CO2 = 744 g/ 44.01 g/mol = 16.90 mol
2. calcular moles de urea a partir de los calculados
n (NH2)2CO = 37.42 mol NH3 x 1 mol (NH2)2CO = 18.71 mol
2 mol NH3
n (NH2)2CO = 16.90 mol CO2 x 1 mol (NH2)2CO = 16.90mol
1 mol CO2
3. RL: CO2 (produce 16.90 moles de urea)
b) ¿ Cuál es la cantidad de gramos del reactivo en exceso?
en exceso = NH3
g NH3 = 16.90 mol (NH2)2CO x __2 mol NH2 _ x 17 g NH3
1 mol (NH2)2CO 1 mol NH3
g NH3 = 574.6
cantidad en exceso: 744 g - 574.6 g = 169.4 g
c) Si con la masa de reactivo limite se producen experimentalmente 890g de urea, ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento?
1. calcular gramos de urea
Mm Urea: 60.06 g/mol
g(NH2)2CO = 16.90 mol x __60.06 g __ = 1014 g
1 mol
% rend. = (890 g / 1014) g x 100
% rend. = 87.77 %
d) ¿Cuál es el volumen de CO2 medido en condiciones normales de presión y temperatura que debiese reaccionar con 637,2g de NH3?
V CO2 = 637.2 g NH3 x 1 mol NH3 x 1 mol CO2 x 22.4 L CO2
17.03 g NH3 2 mol NH3 1 mol CO2
V CO2 = 419.06 Litros