En plantas industriales nuevas, hacen reaccionar metanol líquido (CH3OH) con monóxido de carbono en presencia de un catalizador, de acuerdo con la siguiente reacción:
3 () + () → 3 ()
En un experimento se hicieron reaccionar 15 g de metanol y 10 g de monóxido de carbono. Calcule y conteste:
a) ¿Cuál será el reactivo limitante y el reactivo en exceso?
b) ¿Cuántos moles de reactivo en exceso quedarán sin reaccionar?
c) ¿Qué masa teórica (en g) de ácido acético se obtendrá?
Respuestas
Se hace reaccionar metanol liquido ( CH3-OH) con monoxido de carbono:
3 CH3OH + 3CO → 3 CH3-COOH
En un experimento reaccionan :
15 g CH3OH (metanol )
10 g CO monoxido de carbono
Calcular :
a) Reactivo limitante =?
Reactivo en exceso =?
b) moles de reactivo en exceso quedaran sin reaccionar =?
c) g CH3COOH =? masa teórica de ácido acético
SOLUCIÓN :
Para resolver el ejercicio se procede a plantear factores de conversión
logrando así, determinar cual es el reactivo limitante y el exceso, para
después calcular lo solicitado, de la siguiente manera :
Reacción química:
3CH3OH + 3CO → 3 CH3-COOH
3 mol 3 mol 3 mol
3*32 g 3* 28 g 3 * 60g
96 g 84 g 180 g
15 g CH3OH * 84 g CO / 96 g CH3OH = 13.125 g CO
10 g CO * 96 g CH3OH / 84 g CO = 11.428 g CH3OH
a) El reactivo limitante es :
monoxido de carbono CO
El reactivo en exceso es :
el metanol CH3OH
b ) 15 g CH3OH - 11.428 g CH3OH = 3.572 g CH3OH
3 .572 g CH3OH * 1 mol CH3OH / 32 g CH3OH = 0.1116 mol CH3OH
c ) 10 g CO * 180 g CH3-COOH / 84 g CO = 21.428 g CH3COOH
Para la reacción de obtención de Ácido Acético, a partir de Metanol y Monóxido de Carbono, con determinadas cantidades de reactivos, se determina:
a) El reactivo limitante es el CO y el reactivo en exceso es el CH₃OH.
b) Queda sin reaccionar 0,11 mol de reactivo en exceso.
c) La masa (teórica) de ácido acético que se obtiene es 21,4 gramos.
Ecuación Química
CH₃OH + CO → CH₃COOH
1 mol 1 mol 1 mol
32 g 28 g 60 g
¿Cómo determinamos reactivo limitante?
Reactivos disponibles:
15 gramos de CH₃OH × 1 mol / 32 g = 0,47 mol
10 gramos de CO × 1 mol / 28 g = 0,36 mol
De la ecuación química: mol CH₃OH / mol CO = 1 / 1 = 1
De los reactivos disponibles: mol CH₃OH / mol CO = 0,47 / 0,36 = 1,3
El reactivo limitante es el Monóxido de Carbono.
El reactivo en exceso es el Metanol.
Cálculo de cantidad de reactivo que no reacciona
De la ecuación química se tiene que 1 mol de metanol reacciona con un mol de CO, entonces con 0,36 mol de CO reaccionarán 0,36 mol de metanol.
Metanol que no reacciona = 0,47 mol - 0,36 mol = 0,11 mol
Cálculo de masa de Ácido Acético que se obtiene (teórico)
De la ecuación química se tiene que, a partir de 28 gramos de CO, se obtienen 60 gramos de ácido acético.
10 g CO × ( 60 g CH₃COOH / 28 g CO ) = 21,4 g de CH₃COOH
Más ejercicios relacionados a cálculos estequiométricos en:
https://brainly.lat/tarea/10613005
https://brainly.lat/tarea/13679172
#SPJ3
