Reactivo límite ejercicio 1

Determine cual es el reactivo limite y cuanto sobra del otro compuesto en una reacción entre 377 g de SiO2 y 255 g de C.

SiO_{2}+ 3C \rightarrow SiC + 2CO

 

La reacciòn nos indica que por cada mol de SiO_{2} reaccionan 3 moles de C y el peso de cada una de estas moles es:

SiO_{2}= 60 \frac{g}{mol}

C = 12\frac{g}{mol}

Con la información anterior podemos averiguar el numero de moles de cada uno de los reactivos:

\frac{377 g de SiO_{2}}{60 \frac{g}{mol}SiO_{2}} = 6.28 moles de SiO_{2}

\frac{255 g de C}{12\frac{g}{mol}C}= 21.25 moles de C

 

la ecuación de la reacción nos indica que por cada mol de dioxido de silicio reaccionan 3 moles de carbono, con esa información podemos cuadrar las relaciones molares para cualquiera de los productos, normalmente lo hacemos con respecto al producto que nos preguntan pero si no nos preguntan por ninguno como en este caso pues podemos tomar cualquiera, para este ejercicio se realizará una primera parte con el carburo de silicio SiC y luego una segunda con el monóxido de carbono.

6.28 moles de SiO_{2} * \frac{1 mol de SiC}{1 mol de SiO_{2}}= 6.28 moles de SiC

21.25 moles de C *\frac{1 mol de SiC}{3 moles de C} = 7.083 moles de SiC

como vemos donde se produce menos producto es con la relación molar del dióxido de silicio por lo tanto el dióxido de silicio es el reactivo limite en este caso y para comprobarlo vamos a ver la relación molar con el monóxido de carbono ahora.

6.28 moles de SiO_{2}* \frac{2 moles de CO}{1 mol de SiO_{2}}= 12.56 moles de CO

21.25 moles de C * \frac{2 moles de CO}{3 moles de C}= 14.17 moles de CO

Como vimos en la primera parte la relación molar que produjo menos CO fue la del dióxido de silicio, lo cual confirma que el SiO_{2} es el reactivo limite, ya hemos resuelto la primera pregunta, ahora nos toca determinar cuánto carbono quedo sin reaccionar.

g de C sobrante = g de C totales – g de C que reaccionaron

esto no lo podemos resolver ya que no sabemos la cantidad de g de carbono reaccionaron y eso es lo primero que debemos resolver, para ello averigüemos primero las moles de carbono que reaccionaron y entonces volvemos a fijarnos en la ecuación de la reacción la cual nos dice que 3 moles de carbono (C) reaccionan con una mol de dioxido de silicio (SiO_{2}) y sabemos que reaccionaron 6.28 moles de SiO_{2} por lo que debió reaccionar el triple de moles de C.

6.283 * 3 = 18.85 moles de carbono

21.25 moles totales de carbono – 18.85 moles de C que reaccionaron = 2,4 moles de C no reaccionaron

2.4 moles de C * 12 \frac{g}{mol} = 28.8 g de carbono sin reaccionar

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