Question

1. Al combinar 12 mol de hidrógeno y 12 mol de
nitrógeno obtenemos amoniaco, determine la
masa de reactante que sobra.

2. Se combinan 8 g de hidrógeno con 2 mol
de cloro para formar cloruro de hidrógeno,
determine la masa de producto formado.

Answer 1

1)

La reacción que toma lugar (balanceada) es:

3H₂ + N₂ ⇒ 2NH₃

Al realizar la relación estequiométrica entre el hidrógeno y nitrógeno nos queda:

nH₂ = 3.nN₂
nH₂ = 3.12 = 36 mol

Esta relación estequiométrica quiere decir que para que se consuman los 12 moles de N₂, deben estar presentes 36 moles de H₂. Observando los datos del ejercicio, observamos que en realidad tenemos 12 moles de hidrógeno. Por lo tanto, el reactivo límite de la reacción es el hidrógeno y el reactivo en exceso es el nitrógeno.

Mediante la misma relación estequiométrica, obtenemos que:
nN₂= nH₂ / 3
nN₂= 12/3 = 4 mol

Esta relación indica que cuando se consumen los 12 moles de hidrógeno, 4 moles de nitrógeno se consumieron; obteniendo como restante 8 moles de N₂

Para hallar la masa de nitrógeno restante lo multiplicamos por su masa molecular (28 g/mol)

mN₂ = nN₂*PMN₂
mN₂ = 8*28 = 224 g

2) 

La reacción que toma lugar es:

               H₂     +    Cl₂  ⇒  2HCl
masa:     8g
moles:    4mol    2mol
  
Nota: moles del hidrógeno se hallan con la ecuación: moles= masa/peso molecular

Como la relación estequiometrica Cl:HCl es 1:1 entonces el reactivo límite de la reacción es el cloro. 

Al establecer relación estequiométrica entre el cloro y el producto, tenemos que:

nHCl = 2.nCl₂
nHCl = 2.2 = 4 moles

El peso molecular del HCl es: 1 + 35.4 = 36.4 g/mol
Por lo tanto, su masa es 

mHCl: nHCl*PMHCl =4*36.4 = 145.6 g