Question

SiO2 (s) + 3 C (s) → SiC (s) + 2 CO (g)

a. Calcule los gramos de carburo de silicio que se forman al reaccionar 25,0 g de dióxido de silicio con 5,00 mol de carbono.
b. Identifique el reactivo limitante (RL) y el reactivo en exceso (RE) en sus cálculos. Use la simbología y los colores sugeridos por el docente para tal fin.
c. Determine el rendimiento porcentual de la reacción si en realidad se producen 15,0 g de carburo de silicio.

Answer 1

Respuesta:

a) masa = 16.64 g de SiC

b) RL: SiO2  y RE: C

b) % rend. = 90.14 %

Explicación:

SiO2 (s) + 3 C (s) → SiC (s) + 2 CO (g) a. Calcule los gramos de carburo de silicio que se forman al reaccionar 25,0 g de dióxido de silicio con 5,00 mol de carbono.

b. Identifique el reactivo limitante (RL) y el reactivo en exceso (RE) en sus cálculos.

c. Determine el rendimiento porcentual de la reacción si en realidad se producen 15,0 g de carburo de silicio.

Mm SiO2 =60 g/mol

   SiC = 40 g/mol

1. Calcular moles de dióxido de silicio (n = masa/Mm)

n = 25.0 g / 60 g/mol

n SiO2 = 0.416 mole

2. Calcular moles de SiC  a partir de la reacción química

n SiC = 0.416 mol SiO2  x  _1 mol SiC_ = 0.416 mol

                                              1 mol SiO2  

n SiC = 5 mol C  x  _1 mol SiC_ = 1.667  mol

                                  3 mol C

3. Reactivo limitante: SiO2 (produce 0.416 mol de  SiC)

4. Calcular Reactivo en exceso:

5.00 mol – 1.667 mol = 3.333 mol de C

g C =   0.416 mol SiC x _3 mol C__ x   _12 g C_

                                        1mol SiC          1 mol C

gC = 14.98

g que sobran = 25 g- 14.98 g = 10.02 g en exceso

5. calcular gramos de SIC

masa = n x Mm

masa = 0.416 mol  x  40 g/mol

masa = 16.64 g de SiC

6. Calcular % de rendimiento

% rendimiento =  __ 15 g__  x  100

                                 16.64 g

% rend. = 90.14 %

Answer 2

En base a la reacción entre Dióxido de Silicio y Carbono, con cantidades determinadas de reactivos, se calcula que:

a) Se forman 16,67 g SiC al reaccionar 25 g SiO₂ y 5 mol de C.

b) El reactivo limitante es el  SiO₂ y el reactivo en exceso es Carbono.

c) El rendimiento de reacción es 90 %, si se producen 15 g de SiC.

Ecuación Química

SiO₂    +   3 C    →     SiC    +     2 CO

1 mol      3 mol         1 mol         2mol

60 g        36 g          40 g         56 g

Reactivos disponibles

25 gramos de SiO₂

5 moles de Carbono = 5 × 12 gramos de C = 60 g de C

Determinación de Reactivo Limitante

De la ecuación química:               g SiO₂ / g C = 60 / 36 = 1,67

De los reactivos disponibles:        g SiO₂ / g C = 25 / 60 = 0,41

El reactivo limitante es el SiO₂ y el reactivo en exceso es el Carbono.

Cálculo de la cantidad de SiC que se puede producir

De la ecuación química se tiene que, a partir de 60 gramos de SiO₂, se pueden producir 40 gramos de Carburo de Silicio.

25 g SiO₂ × ( 40 g SiC / 60 g SiO₂ ) = 16,67 g SiC

Cálculo de rendimiento de la reacción si se producen 15 g de SiC

Rendimiento de reacción = ( 15 g / 16,67 g) × 100 = 90 %

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