Question

AYUDAAAAA XFAAAA
Supón que mezclas 50.0 g de CO y 10.0 g de H2.
¿Cuál es el reactivo limitante?
¿Cuál es el reactivo en exceso?
¿Cuántos gramos de metanol se producirían?
¿Cuántos gramos de reactivo en exceso quedan?

Answer 1

Respuesta:  Te explico

Explicación: El primer paso para este tipo de problemas es igualar la reacción:

CO+H₂ ⇒ CH₃OH Te dicen que CO (monoxido de carbono) y H₂ (Hidrogeno gas) estan reaccionando, y fijate que más abajo te dicen que lo que se produce es metanol (CH₃OH), con ello ya puedes hacer tu ecuación.

CO+H₂ ⇒ CH₃OH

Como es una ecuación sencilla necesitas igualarla, pero puedes hacerlo por el método del tanteo, te quedaria:

CO+2H₂ ⇒ CH₃OH <-Listo ya esta igualado.

Segundo paso, sacar los pesos moleculares de los compuestos que tienes.

PM de CO: 28.0104g

PM de H₂: 2.01588g

PM de CH₃OH: 32.04216g

Tercer paso, hallar el reactivo limitante y en exceso, osea que en la parte de los reactantes, siempre va a ver reactivos limitantes y reactivos en exceso. Debemos ver cual de los dos reactantes que tenemos es cual CO y H₂.

Para ello debes sacar la masa de CO y de H₂ con las masas del otro.$m_{1}=10.0g_{H2}*\frac{28.0104g_{CO}}{2*2.01588g_{H_{2}}}=69.47437347g_{CO}$

Aqui como puedes ver, sacamos la masa m1 de CO, partiendo de la masa que nos dan en el ejercicio de H2, esa masa la multiplicamos por el peso molecular de CO sobre el Peso molecular de H₂ contando los moles que tiene, por eso se multiplica por 2, simplificando gH₂ solo nos queda gCO.

$m_{2}=50.0g_{CO}*\frac{2*2.01588g_{H_{2}}}{28.0104g_{CO}}=7.196898295g_{H_{2}}$

Aqui hacemos lo mismo pero para sacar m₂ de H₂,  partiendo de la masa que nos dan en el ejercicio de CO, esa masa la multiplicamos por el peso molecular de H₂ sobre el Peso molecular de CO contando los moles que tiene (Que en este caso tiene 1, asi que seria como multiplicar: 1×28.0104g), simplificando gCO solo nos queda gH₂.

Ahora comparamos m1 que corresponde a la nueva masa calculada de CO con la masa que nos da el problema de CO.

69.47437347gCO  y  50.0gCO

Tambien m2 de H₂ con la masa que nos da el problema de H₂

7.196898295gH₂  y 10.0gH₂

Tanto m1 como m2 te indican lo que en realidad necesitabas para la reaccion, asi que si las masas iniciales que te dan en el problema son mayores a las masas calculadas, significan qu esos son los reactivos en exceso, y las masas iniciales menores a las masas calculadas serian los reactivos limitantes.

Entonces:

50.0gCO es mayor o menor a su masa calculada 69.47437347gCO ?

Es menor, por lo tanto CO seria el reactivo limitante.

10.0gH₂ es mayor o menor a su masa calculada 7.196898295gH₂ ?

Es mayor, por lo tanto H₂ es el reactivo en exceso, ya que solo necesitabas 7.19 y tienes 10.0

RL: CO

RE: H₂

Siguiente paso, sacar la masa de metanol.Para sacar la masa de un producto necesitas usar la masa del reactivo limitante en los reactivos, por eso es necesario saber cual de los reactivos es el limitante primero.

Ahora que sabemos que el reactivo limitante es CO, pues usamos su masa para sacar la masa del metanol:

$m_{CH_{3}OH}=50.0g_{CO}*\frac{32.04216G_{CH_{3}OH}}{28.0104g_{CO}}=57.19689829g_{CH_{3}OH}$

Ultimo paso, sacar la cantidad de reactivo en exceso que queda, fácil, ya sabemos cual es el reactivo en exceso, es el H₂, y para saber cuanto sobro, solo necesitas restarle a la masa inicial que nos dan de H₂ (10.0g), con la masa de H₂ que calulaste antes m2 (7.196898295g)

El reactivo en exceso que queda es igual a: 10.0-7.196898295

$m_{exceso}=2.803101705g_{H_{2}}$