Determine cual es el reactivo limite y calcule cuanto superfosfato se obtiene si la reacción se realiza entre 450 g de Ca3(PO4)2 y 300 g de H2SO4 teniendo en cuenta que el superfosfato es una mezcla de Ca(H2PO4)2 y CaSO4 en proporciones molares de 1 a 2, es decir para hacer superfosfato por cada mol de Ca(H2PO4)2 debo colocar 2 moles de CaSO4.
\(Ca_3(PO_4)_2 + 2H_2SO_4\rightarrow Ca(H_2PO_4)_2 + 2CaSO_4\)
La reacción nos indica que por cada mol de \(Ca_3(PO_4)_2\) reaccionan 2 moles de \(H_2SO_4\) y el peso de cada una de estas moles es:
\(Ca_3(PO_4)_2=310\frac{g}{mol}\ \ H_2SO_4=98\frac{g}{mol}\ \ Ca(H_2PO_4)_2=234\frac{g}{mol}\\CaSO_4=136\frac{g}{mol}\)
Tenemos 450 g de \(Ca_3(PO_4)_2\) y averiguamos a cuantas moles equivale esto:
\(450g Ca_3(PO_4)_2.\dfrac{1\ \ mol\ \ de \ \ Ca_3(PO_4)_2}{310g \ de \ \ Ca_3(PO_4)_2} = 1.45\ \ moles\ \ de\ \ Ca_3(PO_4)_2\)
\(300g H_2SO_4.\dfrac{1\ \ mol\ \ de\ \ H_2SO_4}{98g\ \ de \ \ H_2SO_4} = 3.06\ \ moles\ \ de\ \ H_2SO_4\)
\(El \ reactivo\ limite\ es\ el\ Ca_3(PO_4)_2{\begin{cases}\frac{1.45}{1}= 1.45\\\frac{3.06}{2}= 1.53\end{cases}}\)Para averiguar la cantidad producida de superfosfato se requiere hacer la siguiente operación:
g de superfosfato = g de \( Ca(H_2PO_4)_2\)+ g de \(CaSO_4\)
ahora tenemos que averiguar los g producidos de \( Ca(H_2PO_4)_2\) y para esto utilizamos los gramos de \( Ca_3(PO_4)_2\) ya que sabemos que este es el reactivo limite
\(g Ca(H_2PO_4)_2 = 450g Ca_3(PO_4)_2.\dfrac{1\ \ mol\ \ de \ \ Ca_3(PO_4)_2}{310g de \ \ Ca_3(PO_4)_2}.\dfrac{1\ \ mol\ \ de \ \ Ca(H_2PO_4)_2}{1\ \ mol de \ \ Ca_3(PO_4)_2}.\dfrac{234 g\ \ de \ \ Ca(H_2PO_4)_2}{1\ \ mol de \ \ Ca(H_2PO_4)_2} = 339.68 g\ \ de\ \ Ca(H_2PO_4)_2\)
ahora tenemos que averiguar los g producidos de \( CaSO_4\) y para esto utilizamos los gramos de \( Ca_3(PO_4)_2\) ya que sabemos que este es el reactivo limite
\(g CaSO_4 = 450g Ca_3(PO_4)_2.\dfrac{1\ \ mol\ \ de \ \ Ca_3(PO_4)_2}{310g de \ \ Ca_3(PO_4)_2}.\dfrac{2\ \ mol\ \ de \ \ CaSO_4}{1\ \ mol de \ \ Ca_3(PO_4)_2}.\dfrac{136 g\ \ de \ \ CaSO_4}{1\ \ mol de \ \ CaSO_4} = 394.84 g\ \ de\ \ CaSO_4\)
g de superfosfato = 339.68 g de \( Ca(H_2PO_4)_2\)+ 394.84 g de \(CaSO_4\)
g de superfosfato = 734.52 g