Question

La ecuación química para la siguiente reacción es: NH3 + F2 = N2F4 + HF - ¿Cuántos gramos de N2F4 se puede preparar a partir de 4 gramos de amoniaco y 14 gramos de flúor molecular? - Si se obtienen experimentalmente 5,92 gramos de N2F4 ¿Cuál es el rendimiento porcentual de la reacción? - Calcular el reactivo limitante y exceso - Calcular el rendimiento teórico para el N2F4 3.- Se preparó CCl4 haciendo reaccionar 100 gramos de CS2 con 100 gramos de cloro. Si en la reacción se obtuvieron 65 gramos de CCl4 (rendimiento real) y S2Cl2.

Answer 1

Hola!

Ejercicio 1:
El rendimiento teórico es de  4,78g de N₂F₄ a partir de 4g de amoniaco y 14g de fluor molecular.
El rendimiento porcentual de la reacción es 124%
El reactivo límite es el flúor molecular.
El reactivo en exceso es el amoniaco.

Ejercicio 2:
El rendimiento teórico es de 54,23g de CCl₄.
El rendimiento porcentual de la reacción es 120%
El reactivo límite es el cloro.
El reactivo en exceso es el CS₂.

   Resolución
Datos:
masa molar NH₃: 17g/mol
masa molar F₂: 38g/mol
masa molar N₂F₄: 104g/mol
masa molar HF₂: 39g/mol

Reacción
8F₂ + 2NH₃ → N₂F₄ + 6HF₂
14g     4g        5,92g    

Determinamos los moles de cada uno de los reactivos y el producto:

mol F₂ = 14g * (1mol/38g) 
mol F₂ = 0,37mol

mol NH₃ = 4g * (1mol/ 17g)
mol NH₃ = 0,24mol

mol N₂F₄ = 5,92mol * (1mol/104g)
mol N₂F₄ = 0,057mol

Determinamos reactivo límite
mol NH₃ necesarios = 0,37mol F₂ * (2mol NH₃/8mol F₂)
mol NH₃ necesarios = 0,0925mol

mol NH₃ disponibles > mol NH₃ necesarios
Reactivo límite: F₂
Reactivo en exceso: NH₃

0,0925mol de NH₃ reaccionan con 0,37mol de F₂

A partir de 0,37mol de F₂ se determina la cantidad teórica de N₂F₄ producida:

mol N₂F₄ = 0,37mol F₂ * (1mol N₂F₄ / 8mol F₂)
mol N₂F₄ = 0,046mol teóricos

gN₂F₄ = 0,046mol * (104g/1mol)
gN₂F₄ = 4,78g de N₂F₄

Se pueden obtener 4,78g de N₂F₄ a partir de 4g de amoniaco y 14g de fluor molecular.

Rendimiento de la reacción:
0,046mol  → 100%
0,057mol  →   X

X = 0,057*100/0,046
X = 124%

El rendimiento de la reacción es 124% ya que se produce experimentalmente mayor cantidad de producto que el calculado teoricamente.

El mismo procedimiento se realiza para el ejercicio 2.

Espero haberte ayudado!