Question

Se hacen reaccionar 200 g de Nitrógeno con 5 moles de hidrógeno. Como se muestra en la siguiente reacción química: N2+ 3 H2→ 2 NH3

a) El reactivo limitante.b) El porcentaje de rendimiento de la reacción; si se obtiene realmente 55g de NH3

Answer 1

Dada la ecuación química que representa la formación de amoniaco (NH₃) y cantidades conocidas de los reactivos que intervienen, se pide determinar cuál es el reactivo limitante y el rendimiento de la reacción para una cantidad dada de NH₃ producido. Los resultados obtenidos son:

a) Reactivo limitante:  Hidrógeno

b) Rendimiento de la reacción:  96,88 %

N₂  +  3H₂  ----------- 2 NH₃

Peso molecular N₂ = 28 g/mol

Peso molecular NH₃ = 17,03 g/mol

Se tienen 200 g de nitrógeno y 5 moles de hidrógeno.

200 g Nitrógeno × 1 mol / 28 g =  7,14 moles

Tenemos de la ecuación química que:

1 mol de nitrógeno reacciona con 3 moles de hidrógeno, o sea :  N₂/H₂ = 1/3

y tenemos :  7,14 moles nitrógeno y 5 moles hidrógeno:  N₂/H₂ = 7,14/5

1/3 = 0,3333

7,14/5 = 1,428

El reactivo limitante es el hidrógeno.

Si se obtienen 55 g de NH₃

Según la ecuación química:

3 moles de hidrógeno producen 2 moles de  NH₃, entonces calculamos cuánto NH₃ se debería producir con 5 moles de hidrógeno :

3 mol H₂   ----------  2 mol NH₃

5 mol H₂   ----------           X

X = ( 5 mol H₂ ×  2 mol NH₃) / 3 mol H₂

X = (10 / 3 ) mol NH₃ × 17,03 g /mol NH₃ =  56,77 g NH₃

Rendimiento = (55 g NH₃ / 56,77 g NH₃ ) × 100 = 96,88 %