[Ejercicios resueltos de rendimiento de la reacción]
Cuando el etano
(C₂H₆) reacciona con cloro (Cl₂), el producto principal es C₂H₅Cl, pero también
se obtienen en pequeñas cantidades otros productos que contienen cloro, como
C₂H₄Cl₂. La formación de estos otros productos reduce el rendimiento de C₂H₅Cl.
(a) Calcula el rendimiento teórico de C₂H₅Cl cuando 125 g de C₂H₆ reaccionan
con 255 g de Cl₂, suponiendo que C₂H₆ y Cl₂ reaccionan solo para formar C₂H₅Cl
y HCl.
(b) Calcula el rendimiento porcentual de C₂H₅Cl si la reacción produce 206 g de
C₂H₅Cl.
Etapa analítica
Primero
determinaremos el reactivo limitante usando la forma [3] de los [Teoremas
de cantidad de reacción moles, gramos, gases] junto con el [Teorema
de masa molar teórica].
Por teoremas lo que hacemos es calcular la cantidad de
reacción usando [Teorema
de la estequiometría gas vs masa] y luego [Axioma
de rendimiento de la reacción] definido para masas.
Planteamos la reacción ignorando las trazas: a C₂H₆ + b Cl₂ → c C₂H₅Cl + d HCl
1 C₂H₆ + 1 Cl₂ → 1 C₂H₅Cl + 1 HCl
Factor de conversión
Masas molares
(a) Calcula el rendimiento teórico de C₂H₅Cl cuando 125 g de
C₂H₆ reaccionan con 255 g de Cl₂, suponiendo que C₂H₆ y Cl₂ reaccionan solo
para formar C₂H₅Cl y HCl.
Identificamos el reactivo limitante.
El reactivo limitante es el Cl₂, por lo que los moles que
produce de C₂H₅Cl serán los del rendimiento teórico.
(b) Calcula el rendimiento
porcentual de C₂H₅Cl si la reacción produce 206 g de C₂H₅Cl.
El rendimiento es del 88.8 %
Por teoremas
Masas molares
Y la cantidad de reacción tanto teórica como experimental.
(a) Calcula el rendimiento teórico de C₂H₅Cl cuando 125 g de
C₂H₆ reaccionan con 255 g de Cl₂, suponiendo que C₂H₆ y Cl₂ reaccionan solo
para formar C₂H₅Cl y HCl.
Dado que de los dos reactivos Cl₂ impulsa menos reacción
teórica, es el limitante y esta cantidad de reacción es la teórica, con la que
podemos calcular la masa teórica del producto clave o rendimiento teórico.
(b) Calcula el rendimiento porcentual
de C₂H₅Cl si la reacción produce 206 g de C₂H₅Cl.
Hay varias formas, pero
las mas básica es el rato de cantidades de reacción.
Referencias
Ver enlace [Ejercicios resueltos de rendimiento de la reacción]
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