Question

Una muestra de 36 gramos de Ca (OH)2 se deja reaccionar con una muestra de 40,5 gramos de H3PO4.
3Ca (OH)2+ 2H3PO4 → Ca3 (PO4)2+6H2O
a) Cuál es el reactivo limitante y el reactivo en exceso
b) Cuántos gramos de Ca3 (PO4)2 pueden producirse.
c) Calcule la cantidad de moles de reactivo en exceso que quedan al final de la reacción.
d) Si en realidad se obtienen 45.2 gramos de Ca3 (PO4)2 .Cuál es el porcentaje de rendimiento
Por favor aiuda​

Answer 1

Respuesta:

La reacción química entre el reactivo límite y el reactivo en exceso está basada en la relación estequiométrica entre dichos reactivos y productos de la reacción, tal como se muestra en detalle  en la siguiente explicación.  

Explicación:

La reacción balanceada es:

3 Ca (OH)2  + 2 H3PO4  → 1 Ca3 (PO4)2  +   6 H2O

Se determinan los pesos moleculares de cada compuesto, sabiendo que su  peso molecular es la suma de los pesos atómicos de los elementos  que lo conforman multiplicados por el número de átomos que hay de cada elemento:

PM del Ca (OH)2= 1*40 + 2*16  + 2*1 = 74 g/mol

PM del  H3PO4 = 3*1 + 1*31 + 4*16  = 98 g/mol

PM del  Ca3 (PO4)2 = 3*40 + 2*31 + 8*16 = 310 g/mol

PM del H2O = 2*1 + 1 *16 = 18 g/mol

La relación estequiométrica (los coeficientes que están en negrita en la reacción balanceada) indica que 3 moles de Ca (OH)2 reaccionan exactamente con 2  mol de H3PO4 para producir 1  mol de Ca3 (PO4)2 y 6 moles de H2O.

Estos moles en gramos serían:

3 moles de Ca (OH)2 = 3* 74 g/mol = 222 g

2 moles de  H3PO4 = 2 * 908 g/mol = 196 g

1 mol de  Ca3 (PO4)2 = 1 * 310 g/mol = 310 g

6 moles de H2O = 6 * 18 g/mol = 108 g

En consecuencia, la relación estequiométrica en gramos sería que 222 g de Ca (OH)2 reaccionan exactamente con 196 g de H3PO4 para producir 310 g de Ca3 (PO4)2 y 108 g de H2O.

Se usará esta relación para los siguientes cálculos:

a) Reactivo límite: es el reactivo que se agota o reacciona por completo.

Para determinarlo, se calcula la masa de  H3PO4 que reaccionaría con todos los 36 g de Ca (OH)2:

g  H3PO4  = 36 g de Ca (OH)2 * $\frac{196 g H3PO4}{222 g Ca(OH)2}$ = 31,8 g

Esto indica que se necesitan 31,8 g  de H3PO4 para consumir todos los 36 g de Ca(OH)2, pero como hay disponibles 40,5 g  de H3PO4 según los datos, significa que quedarán en exceso 8,7 g (= 40,5 - 31,8) de H3PO4:

Por lo tanto:

Reactivo límite:  Ca(OH)2

Reactivo en exceso: H3PO4

b) g de Ca3 (PO4)2  se calculan en base a los 36 g gastados totalmente del reactivo límite Ca(OH)2:

g de Ca3 (PO4)2  = 36 Ca(OH)2 * $\frac{310 g Ca3(PO4)2}{222 g Ca(OH)2}$ = 50,3 g

c) g de reactivo en exceso H3PO4 = 8,7 g

d) Calculo del rendimiento

Rendimiento =  $\frac{masa realmente obtenida}{masa que debería obtenerse}* 100$

Rendimiento =  $\frac{45,2 g de Ca3(PO4)3}{50,3 g de Ca3(PO4)3} * 100 = 89,8 %$ %

Para complementar y profundizar en este tema, se sugiere consultar y estudiar el ejercicio del siguiente link:

https://brainly.lat/tarea/37456858

Answer 2

Al reaccionar el Ca(OH)2 con el H3PO4 se obtiene que:

a) El reactivo limitante y el reactivo en exceso, son respectivamente: Ca(OH)2 y H3PO4.

b) La cantidad de gramos de Ca3(PO4)2 que pueden producirse es: 50.27 g Ca3(PO4)2

c) La cantidad de moles de reactivo en exceso que quedan al final de la reacción, es: 0.0889 mol H3PO4

d) Si en realidad se obtienen 45.2 gramos de Ca3 (PO4)2, el porcentaje de rendimiento, es: %Rend= 89.91 %

¿ Que es el reactivo limitante y el reactivo en exceso?

El reactivo limitante es el reactivo que se consume primero en una reacción química.

El reactivo en exceso es el reactivo que se encuentra en mayor cantidad que la necesaria para reaccionar con la cantidad de reactivo limitante.

 

36 gramos de Ca(OH)2    

40.5 gramos de H3PO4  

a) Reactivo limitante =?

   Reactivo en exceso=?

b) gramos de Ca3 (PO4)2=? }

c) moles de reactivo en exceso que quedan al final de la reacción=?

d) Valor real= 45.2 g Ca3(PO4)2

   %Rend=?

Reacción química balanceada:

3Ca(OH)2+ 2H3PO4 → Ca3(PO4)2+ 6H2O

     222 g        196 g             310 g          108 g

36 g Ca(OH)2 * 196 g H3PO4/222 g Ca(OH)2= 31.78 g H3PO4

40.5 g  H3PO4* 222 g Ca(OH)2/196 g H3PO4 = 45.87 g Ca(OH)2

El reactivo limitante es: Ca(OH)2

El reactivo en exceso es: H3PO4      a)

b) La cantidad de gramos de Ca3(PO4)2 que pueden producirse:

  36 g Ca(OH)2 * 310 g Ca3(PO4)2/222 g Ca(OH)2= 50.27 g Ca3(PO4)2.

c) 40.5 g  H3PO4 - 31.78 g H3PO4 = 8.72 g H3PO4

   8.72 g H3PO4 * 1 mol H3PO4/98 g H3PO4= 0.0889 mol H3PO4

d) %Rend=  valor real / valor teórico *100

   %Rend=  45.2 gramos de Ca3 (PO4)2/ 50.27 g Ca3(PO4)2*100=

    %Rend= 89.91 %

Para consultar acerca de reactivo limitante y exceso visita: https://brainly.lat/tarea/4103534