Question

Hay 5 g de Fósforo y 40.5 g de Bromo en la siguiente reacción
química:
P4 + Br2 → PBr3
a) Calcular la cantidad de masa del Bromuro de Fósforo formada
b) Calcular la cantidad de Reactivo en Exceso que hay
c) Calcular el Porcentaje de Rendimiento si hay 37.5 g reales del
Producto.

Answer 1

Para la reacción química dada, se calcula:

a) La cantidad de Bromuro de fósforo formada es: 43,7 gramos.

b) Cantidad de reactivo en exceso = 1,808 gramos Br₂

c) El rendimiento de la reacción, si se produce 37,5 g PBr₃, es de 85,8%.

Ecuación química:

P₄ +   6 Br₂   →   4 PBr₃

Masa molar P₄ = 124 g/mol

Masa molar Br₂ = 160 g/mol

Masa molar PBr₃ = 271 g/mol

Reactivos disponibles:

5 gramos de P₄             moles = 5 g / (124 g/mol) = 0,0403

40,5 gramos de Br₂      moles = 40,5 g / (160 g/mol) = 0,2531

De la ecuación química:     moles P₄/ moles Br₂ = 1 / 6 = 0,1666

De reactivos disponibles:   moles P₄/ moles Br₂ = 0.0403/0,2531 = 0,1592

El reactivo limitante es el P₄.

De la ecuación química: 1 mol de P₄ reacciona con 6 moles de Br₂

0.0403 mol P₄  ×  (6 moles Br₂ / 1 mol P₄ ) = 0,2418 mol Br₂

Se requieren 0,2418 mol Br₂ para la reacción.

Reactivo en exceso = 0,2531 mol - 0,2418 mol = 0.0113 mol Br₂

0.0113 mol Br₂  × 160 g/mol = 1,808 g  Br₂

De la ecuación química se tiene: a partir de 1 mol de P₄, se forman 4 moles de PBr₃.

0,0403 mol P₄  ×  4 moles de PBr₃ / 1 mol de P₄ = 0,1612 mol PBr₃

0,1612 mol PBr₃ × 271 g / mol = 43,7 g PBr₃

Se deben producir 43,7 g PBr₃. Si se producen 37,5 gramos, el rendimiento de la reacción sería:

% rendimiento = ( 37,5 g / 43,7 g ) × 100 = 85,8 %