La urea se prepara según la siguiente reacción:
NH3 + CO2 ---> (NH2) CO + H2O
Si en el proceso se hacen reaccionar 637,2 g de amoniaco con 1142 g de dióxido de carbono, calcule: a) El reactivo limitante; b) La cantidad de reactivo en exceso; c) La cantidad de urea obtenida; d) Si sólo se obtuvieron 1120 g de urea, calcule el porcentaje de rendimiento.
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
2NH₃ + CO₂ ---> (NH2)₂ CO + H₂O
637,2 / 17 = 37,48 moles de amoniaco
1142 / 44 = 25,95 moles de dióxido de carbono
a) La ecuación estequiométrica ajustada nos dice que se necesitan dos moles de amoniaco por cada mol de dióxido de carbono. No hay el doble de moles de amoniaco que de CO₂ así que el NH₃ será el reactivo limitante y cuando se acabe, termina la reacción, por tanto se calculan los moles de urea a partir de él.
c) Como se obtiene una mol de urea por cada dos de amoniaco tendremos
37,48 / 2 = 18,74 moles de urea
b) Por cada mol de urea producido se gasta un mol de CO₂, se gastaron 18,74 y quedó un exceso de 25,95 - 18,74 = 7,21 moles de CO₂ que son
7,21 * 44 = 317 g de CO₂ en exceso
d) La masa molar de (NH2)2CO es 60.06 g.
moles obtenidos realmente 1120 / 60,06 = 18,65 moles
Rendimiento = moles obtenidos / moles teóricos
Rendimiento = 18,65 / 18,74 = 0,995 = 99,5%