Question

3. Se hicieron reaccionar 44.47 g de cobre con 189 g de ácido nítrico efectuándose la siguiente reacción: ( 30 ptos)

Cu + HNO3 →Cu (NO3)2 + NO2 + H2O

a) ¿Cuál es el reactivo limitante y cuál el reactivo en exceso?

b) ¿Cuántos gramos de nitrato de cobre se obtuvieron?

c) ¿Qué masa de reactivo en exceso no reaccionó?

d) ¿Cuál fue el % de rendimiento, si en el laboratorio se formaron 120 g?​

Answer 1

Respuesta:

R.L.: Cu

Reactivo en exceso: HNO3

Explicación:

Se hicieron reaccionar 44.47 g de cobre con 189 g de ácido nítrico efectuándose la siguiente reacción:

                              Cu + HNO3 → Cu (NO3)2 + NO2 + H2O

a) ¿Cuál es el reactivo limitante y cuál el reactivo en exceso?

Mm HNO₃:  63 g/mol

Mm Cu(NO₃)₂ 187,56 g/mol

Mm Cu:  63,5 g/mol

1. calcular moles a partir de los gramos (n = m/Mm)

n Cu = 44.47 g / 63,5 g/mol = 0.70 moles

n HNO3 = 189 g / 63 g/mol = 3 moles

2. calcular moles de Cu (NO3)2  a partir de lo calculados

n Cu (NO3)2  = 0.70 mol Cu  x  1 mol Cu (NO3)2  = 0.70

                                                           1 mol Cu

n Cu (NO3)2  = 3 mol HNO3 x  1 mol Cu (NO3)2  = 0.75

                                                     4 mol HNO3

R.L.: Cu

Reactivo en exceso: HNO3

b) ¿Cuántos gramos de nitrato de cobre se obtuvieron?

m = 0.70 mol x 187,56 g/mol

m = 131.3 g de Cu (NO3)2

c) ¿Qué masa de reactivo en exceso no reaccionó?

m HNO3 = 0.70 moles Cu(NO3)2  x _4 mol HNO3 x  _63 g HNO3_ = 176.4 g

                                                            1 mol Cu(NO3)2    1 mol HNO3

m HNO3 = 176.4  g   cantidad que reacciona

Reactivo en exceso: 189 g - 176.4 g

Cantidad sin reaccionar: 12.6 g

d) ¿Cuál fue el % de rendimiento, si en el laboratorio se formaron 120 g?​

% Rend. = __Rend. real _ x  100

                  Rend. teórico

% Rend. = 120 g x  100

                 130 g

% rend. = 92.30 %

Answer 2

a) En la reacción el reactivo limitante es Cu y el reactivo en exceso es HNO3.

b) Se obtuvieron 131,24 g gramos de nitrato de cobre Cu (NO3)2.

c) Los gramos que no reaccionaron del reactivo en exceso fueron: 12,6 g

d) Al formarse 120 gramos el % de rendimiento fue de 91,43 %

Las fórmulas que utilizaremos son:

• n = m / Pm
• Pm = ∑Pa
• % R = (g reales / g teoricos) * 100
• n exceso = n totales- n reaccionan

Donde:

• g = gramos
• Pm = peso molecular
• Pa = peso atómico
• R = rendimiento
• n = moles

Datos del problema:

• Reacción: Cu + HNO3 →Cu (NO3)2 + NO2 + H2O
• Masa (Cu) = 44,47 g
• Masa (HNO3) = 189 g
• Pa (Cu) = 63,54 g/mol
• Pa (H) =  1 g/mol
• Pa (N) =  14 g/mol
• Pa (O) = 16 g/mol
• Gramos reales = 120 g

a) Para conocer cual es el reactivo limitante y el reactivo en exceso:

1) Calculamos los Pm a partir de los Pa tomados de la tabla periódica

Pm (HNO3) = Pa (H) + Pa (N) + Pa (O) * 3

Pm (HNO3) = 63 g/mol

Pm (Cu) = 63,54 g/mol

2) Calculamos los moles:

n (HNO3) = 189 g / 63 g/mol

n (HNO3) = 3 mol

n (Cu) = 0,6998 mol

El reactivo de menor numero de mol es el reactivo limitante (Cu) y el otro es el reactivo en exceso (HNO3).

b) Para conocer cuantos gramos de nitrato de cobre:

1) Balanceamos la reacción:

Cu + 4 HNO3 → Cu (NO3)2 + 2 NO2 +2 H2O

2) Calculamos los moles que se forman del nitrato de cobre Cu (NO3)2 a partir de su relación estequiometrica:

n(Cu (NO3)2) que se forman = 0,6998 mol (Cu) * $\frac{1 mol (Cu(NO3)2}{1 mol (Cu)}$

n(Cu (NO3)2) que se forman = 0,6998 mol

3) Calculamos el Pm del Cu (NO3)2:

Pm (Cu (NO3)2) = Pa (Cu) + Pa (N)*2 + Pa(O)*6

Pm (Cu (NO3)2) = 187,54 g/mol

4) Despejamos la masa de la formula de n:

m (Cu (NO3)2) = 0,6998 mol * 187,54 g/mol

m (Cu (NO3)2) = 131,24 g

c) Para conocer la masa del reactivo en exceso:

1) Calculamos los moles que reaccionan del reactivo en exceso a partir de su relación estequiometrica:

n(HNO3) que reaccionan = 0,6998 mol (Cu) * $\frac{4 mol (HNO3)}{1 mol (Cu)}$

n(HNO3) que reaccionan = 2,7992 mol

2) Aplicamos la formula de moles en exceso y tenemos

n (HNO3) exceso = n totales (HNO3)- n(HNO3) reaccionan

n (HNO3) exceso = 3 moles - 2,7992 mol

n (HNO3) exceso = 0,20 mol

3) Calculamos la masa a partir de la formula de n:

m (HNO3) exceso = 0,20 mol * 63 g/mol

m (HNO3) exceso = 12,6 g

d) Para calcular el % de rendimiento, tomando en cuenta los g teóricos obtenidos para el (Cu (NO3)2) = 131,24 g:

1) Se aplica la formula de %R y sustituimos valores:

% R = (g reales / g teóricos) * 100

% R = (120 g / 131,24 g) * 100

% R = 91,43 %

¿Qué es el reactivo limite?

Se puede decir que es aquel que determina la cantidad de producto que se formara en la reacción, limitandola ya que es el que consume en su totalidad por estar en menor cantidad.

Aprende mas de reactivo limite en brainly.lat/tarea/13830550 y brainly.lat/tarea/240437

#SPJ2