Necesito ayuda con este mega ejercicio paso por paso porfavor ,
Estequimetria de una reacción :
1- La reacción producción de metanol (CH3OH) se describe como sigue:
CO(g) + 2H2(g) --> CH3OH(g)
En un experimento se reaccionan 35.4g de CO y 10.2g de H2
a) ¿Cuál es el reactivo limitante y el reactivo en exceso?
b) ¿Cuánto es el rendimiento teórico de metanol en gramos ?
c)¿Cuánto es el por-ciento de rendimiento si se recogio una muestra de 30.0g de metanol?
d)¿Cuántos gramos sobraron del reactivo en exceso?
Respuestas
Respuesta: Como la ecuación esta balanceada, lo primero que hay que hacer es sacar los moles que equivalen de cada especie. seria gramos de la especie dividido en su masa molar. por lo tanto: moles de co:35,4/28=1.264 moles y moles de H2: 10,2/2=5,1moles.
luego, segun la reaccion se requiere 1 mol de CO por cada 2 de hidrogeno para fomar 1 de metanol. por lo tanto: si se usan 1,264 moles de CO se requeririan 2,528 moles de hidrogeno. formando 1,264 moles de metanol.
Al hacer esto nos damos cuenta que se nos agtaron las reservas de CO y sobro H2 por lo que el reactivo limitante de la reaccion es el CO. y por consiguiente el H2 es el reactivo en exceso y sobraron 5,1-2,528=2,572 moles.
Como tenemos 1,264 moles de producto (CH3OH) para saber su equivalente en gramos multiplicamos sus moles por su masa molar
por lo tanto, gramos de CH3OH: 1,264x32,04=40,5 gramos de metanol.
Ahora, si se recogieron 30gr de metanol al finalizar la reaccion podemos ver que estamos recibiendo menos cantidad de la teorica por lo que el rendimiento de la reaccion no es 100%, para saber el rendimiento se hace una simple regla de tres donde el 100% equivale a los moles teoricos y el %desconocido serian los moles experimentales. por lo tanto para sacar el rendimiento seria: (30,0x100)/40,5=74,07% de rendimiento.
En base a la ecuación química que representa la reacción de producción de metanol, con cantidades determinadas de reactivos, se realizan cálculos estequiométricos para determinar:
a) El reactivo limitante es el CO y el reactivo en exceso es el Hidrógeno.
b) Se producen 40,5 gramos de metanol.
c) El rendimiento de la reacción es 74 %, si se producen 30 g de metanol.
d) Sobran 5,1 gramos de Hidrógeno (reactivo en exceso)
Ecuación Química
CO(g) + 2H₂(g) → CH₃OH(g)
1 mol 2 mol 1 mol
28 g 4 g 32 g
Determinación de reactivo limitante y reactivo en exceso
Reactivos disponibles:
35,4 g CO
10,2 g H₂
De la ecuación química: g CO / g H₂ = 28 / 4 = 7
De los reactivos disponibles: g CO / g H₂ = 35,4 / 10,2 = 3,47
El reactivo limitante es el CO y el reactivo en exceso es el Hidrógeno.
Cálculo de metanol producido (teórico)
Se calcula la cantidad de metanol que debería producirse a partir de la cantidad de CO disponible.
35,4 g CO × ( 32 g metanol / 28 g CO ) = 40,5 g metanol
Cálculo de rendimiento de reacción si se producen 30 g de metanol
Rendimiento de reacción = (metanol producido/ metanol teórico) × 100
Rendimiento de reacción = (30 g/ 40,5 g) × 100
Rendimiento de reacción = 74 %
Cálculo de cantidad que sobra de reactivo
Se calcula la cantidad de Hidrógeno que reacciona con 35,4 g de CO:
35,4 g CO × ( 4 g Hidrógeno / 28 g CO ) = 5,1 g Hidrógeno
Cantidad de Hidrógeno que no reacciona = 10,2 g - 5,1 g = 5,1 g
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