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Paso 3 Identificamos el reactivo limitante comparando los resultados del paso 2.
El reactivo limitante es el hidrógeno molecular, porque produce menor cantidad de H2O y el reactivo en exceso es el oxígeno molecular. Por tanto, en esta reacción se produ- ce la cantidad de 1 350 g de agua.
Paso 4 Para calcular la cantidad de oxígeno molecular que queda sin reaccionar primero debemos conocer la cantidad de este elemento que reacciona estequiométricamente con el hidrógeno molecular:
150gH ×1molH2 ×1molO2 ×32.0gO2 =1200gO 2 2.00 g H 2 mol H 1 mol O 2
Así, 1200 g de oxígeno molecular reaccionan estequiométricamente con 150 g de hi- drógeno molecular. Por tanto, obtenemos la cantidad de O2 que queda sin reaccionar (can- tidad en exceso) restando la cantidad consumida en la reacción a la cantidad inicial:
1500 g – 1200 g = 300 g de O2
De esta forma, al terminar la reacción en solución se tendrán 1 350 g de H2O que se
produjeron, y 300 g de O2 que no reaccionaron.
El cloruro de aluminio (AlCl3) se utiliza como catalizador en diversas reacciones indus- triales. Se prepara a partir de cloruro de hidrógeno gaseoso y viruta de aluminio metálico. Determina: a) La cantidad que se produce de AlCl3 si se ponen a reaccionar 4.05 gramos (g) de Al y 12.76 g de HCl. b) Los gramos del reactivo en exceso que permanecen sin reaccionar.
Solución
1. Escribimos la ecuación balanceada:
2Al(s) + 6HCl(g) → 2AlCl3(s) + 3H2(g)
2. Calculamos los gramos de producto que se podrían formar a partir de las cantidades de cada reactivo. En este caso elegimos el cloruro de aluminio porque es el producto que nos interesa:
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EJEMPLO 1.18
RECUERDa
Cuando se manejan factores de conversión, se hace un aná- lisis dimensional de las unida- des de tal manera que se eli- minan las que no se necesitan.
4.05gAl ×1molAl2 ×2molAlCl3 ×133.35gAlCl3 =20.0gAlCl 2 27.0 g Al 2 mol Al 1 mol AlCl 3
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12.76g HCl × 1mol HCl ×2mol AlCl3 ×133.35 g AlCl3 =15.56 g AlCl
36.45g HCl 6mol AlCl 1mol AlCl
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3. Identificamos el reactivo limitante comparando los resultados del paso 2. El reactivo limitante es el cloruro de hidrógeno (HCl(g)), porque produce menor cantidad de Al- Cl3; el reactivo en exceso es el aluminio. Por tanto, en esta reacción la cantidad de AlCl3 que se produce es 15.56 g.
4. Para calcular la cantidad de Al que queda sin reaccionar primero debemos conocer la cantidad de aluminio que reacciona estequiométricamente con el HCl:
12.76g HCl × 1mol HCl × 2mol Al ×27.00 g Al =3.15 g Al 36.45g HCl 6mol AlCl 1mol Al
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