El carburo de silicio, SiC, se conoce por el nombre común de carborundum. Esta sustancia dura, que se utiliza comercialmente como abrasivo, se prepara calentando SiO2 y C a temperaturas elevadas:
SiO2(s) + 3C(s) ------------------- SiC(s) + 2CO(g)
¿Cuántos gramos de SiC se pueden formar cuando se permite que reaccionen 3.00 g de SiO2 y 4.50 g de C?
•2.00 g
•3.00 g
•5.01 g
•15.0 g
Respuestas a la pregunta
Para trabajar mejor convertimos la masa en moles dividiendola por el peso molecular del compuesto
El peso molecular del SiO2 es: 60 g/mol
El peso molecular del C es 12 g/mol
moles SiO2= 3 / 60 g/mol = 0.05 moles SiO2
moles C = 4.5 / 12 g/mol = 0.375 moles C
Luego hay que saber el reactivo limitante
Si 1 mol de SiO2 reacciona con 3 moles de C, en 0,05 moles de SiO2 reaccionan x moles de C
1 mol SiO2 --------- 3 moles C
0.05 moles SiO2 ----- x= 0.15 moles C
Reaccionan sólo 0.15 moles de C de los 0.375 moles que se utilizaron, por lo tanto, es el reactivo limitante
Entonces si en 3 moles de C forman 1 mol de SiC, 0.15 moles forman x moles de SiC
3 moles C -------- 1 mol SiC
0.15 moles C ----- x= 0.05 moles SiC
Se forman 0.05 moles de SiC
Sacamos la masa de esos 0,05 moles multiplicando por el peso molecular del compuesto
mSiC = 0.05 mol x 40 g/mol
mSiC = 2 g
Se pueden formar 2 g de SiC
Respuesta:
2g de SiC
Explicación:
Se deduce a partir de la observación de la reacción química que 60g de SiO2 reaccionan con 36g de C; esto sugiere que una cantidad de SiO2 en la reacción siempre será mayor a la del C. Por lo tanto el reactivo limitante en este caso es 3g de SiO2 y el sobrante es 4.5g de C.
Ahora se encuentra la cantidad exacta de C de la reacción.
Si 60g de SiO2 reaccionan con 36g de C, cuantos gramos de C reaccionan con 3g de SiO2.
3g SiO2 x 36g C/ 60g SiO2 = 1.8g de C
Se suman los 3g de SiO2 y los 1.8g de C para saber la masa total de los reactivos y los productos. La masa de los reactivos es la misma que la masa de los productos de acuerdo a la ley de conservación de la materia.
3+1.8= 4.8 Masa total de reactivos y productos.
Ahora se procede a saber la cantidad en gramos de CO del producto, para después restársela a 4.8 que es la masa total de productos y así conocer los gramos de SiC.
Si 60g de SiO2 producen 56g de CO, cuantos gramos de CO se producirán con 3g de SiO2.
3g SiO2 x 56g CO/ 60g SiO2 = 2.8g de CO
Entonces resto los gramos totales de los productos con la del CO y obtengo los gramos de SiC.
4.8-2.8= 2