Un estudiante hace reaccionar benceno, C 6 H 6 con bromo, Br 2 , con el objeto de preparar bromobenceno, C 6 H 5 Br: C 6 H 6 (l) + Br 2 (g) C 6 H 5 Br(l) + HBr(g) a) ¿Cuál es el reactivo limitante y cual está en exceso cuando 45g de benceno reaccionan con 80g de bromo? b) ¿Cuál es el rendimiento teórico de bromobenceno en esta reacción?
Respuestas a la pregunta
Dada la ecuación química de producción de bromobenceno a partir de la reacción de benceno y bromo, se determina reactivo limitante y en exceso y cantidad de bromobenceno producida para cantidades de reactivos disponibles. El resultado obtenido es:
Reactivo limitante: bromo
Reactivo en exceso: benceno
Bromobenceno teórico (100% rendimiento) = 0,5 mol.
Se tiene la ecuación química:
C₆H₆ (l) + Br₂ (g) → C₆H₅ Br(l) + HBr(g)
reactivos disponibles:
45 g benceno
80 g bromo
Masa molar:
C₆H₆ = 78,11
Br₂ = 159,8 g
Reactivos disponibles:
45 g benceno × ( 1 mol / 78,11 g ) = 0,576 mol
80 g bromo × (1 mol / 159,8 g ) = 0,5 mol
De la ecuación química:
1 mol de benceno reacciona con 1 mol de bromo, entonces;
mol de benceno / mol de bromo = 1/1 = 1
De los reactivos disponibles:
mol de benceno / mol de bromo = 0,576/ 0,5 = 1,152
El reactivo limitante es el bromo.
Calculamos cuánto bromobenceno se deberia producir con la cantidad de bromo disponible:
0,5 mol de bromo × ( 1 mol de bromobenceno / 1 mol de bromo) = 0,5 mol de bromobenceno.
Se producen 0,5 mol de bromobenceno (teórico)