Un estudiante hace reaccionar benceno, C 6 H 6 con bromo, Br 2 , con el objeto de preparar bromobenceno, C 6 H 5 Br: C 6 H 6 (l) + Br 2 (g) C 6 H 5 Br(l) + HBr(g) a) ¿Cuál es el reactivo limitante y cual está en exceso cuando 45g de benceno reaccionan con 80g de bromo? b) ¿Cuál es el rendimiento teórico de bromobenceno en esta reacción?
Respuestas
Dada la ecuación química de producción de bromobenceno a partir de la reacción de benceno y bromo, se determina reactivo limitante y en exceso y cantidad de bromobenceno producida para cantidades de reactivos disponibles. El resultado obtenido es:
Reactivo limitante: bromo
Reactivo en exceso: benceno
Bromobenceno teórico (100% rendimiento) = 0,5 mol.
Se tiene la ecuación química:
C₆H₆ (l) + Br₂ (g) → C₆H₅ Br(l) + HBr(g)
reactivos disponibles:
45 g benceno
80 g bromo
Masa molar:
C₆H₆ = 78,11
Br₂ = 159,8 g
Reactivos disponibles:
45 g benceno × ( 1 mol / 78,11 g ) = 0,576 mol
80 g bromo × (1 mol / 159,8 g ) = 0,5 mol
De la ecuación química:
1 mol de benceno reacciona con 1 mol de bromo, entonces;
mol de benceno / mol de bromo = 1/1 = 1
De los reactivos disponibles:
mol de benceno / mol de bromo = 0,576/ 0,5 = 1,152
El reactivo limitante es el bromo.
Calculamos cuánto bromobenceno se deberia producir con la cantidad de bromo disponible:
0,5 mol de bromo × ( 1 mol de bromobenceno / 1 mol de bromo) = 0,5 mol de bromobenceno.
Se producen 0,5 mol de bromobenceno (teórico)