4 3 .5 Bi HNO H O Bi NO H O NO + + → + 4 3 .5 Bi HNO H O Bi NO

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MATEMÁTICA APLICADA
TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE
FARMACIA
QUÍMICA GENERAL
SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE
ESTEQUIMETRÍA DE REACCIONES,
REACTIVO LÍMITE, REACTIVOS EN EXCESO
Y EFICIENCIA DE LA REACCIÓN
Marquetalia, 21 de Noviembre de 2011
Con base en la siguiente ecuación de reacción química:
Bi + 4 HNO3 + 3H 2O → Bi ( NO3 )3 .5H 2O + NO
La cantidad y la pureza de los reactivos es la siguiente:
Reactivo Pureza Cantidad
76%
1230g
Bi
HNO3
86%
2436g
H 2O
98%
7000g
La reacción tiene un 62% de eficiencia.
a) Obtener el reactivo límite y los reactivos en exceso.
b) Las cantidades de los reactivos en exceso.
c) La cantidad de gramos de Bi ( NO3 )3 .5H 2O producidos.
SOLUCIÓN
Bi + 4 HNO3 + 3H 2O → Bi ( NO3 )3 .5H 2O + NO
PESOS MOLECULARES DE LOS COMPUESTOS
g
g
; PM HNO3 = 63
mol
mol
g
g
= 484.98
; PM H 2O = 18
mol
mol
PM Bi = 208.98
PM Bi( NO3 ) .5 H 2O
3
BALANCE DE MOLAR DE REACTIVOS PARA OBTENER EL
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REACTIVI LÍMITE Y LOS REACTIVOS EN EXCESO
Reactivo
Bi
HNO3
H 2O
Cantidad Pura
934.80g
2094.96g
6860.00g
Calculo las cantidades molares contenidos en las masas de reactivos
disponibles:
1mol _ de _ Bi
934.80 g _ de _ Bi ×
=
208.98 g _ de _ Bi
= 4.473mol _ de _ Bi
moles _ de _ Bi = 4.473mol _ de _ Bi
1mol _ de _ HNO3
2094.96 g _ de _ HNO3 ×
=
63g _ de _ HNO3
= 33.25mol _ de _ HNO3
moles _ de _ HNO3 = 33.25mol _ de _ HNO3
1mol _ de _ H 2O
6860 g _ de _ H 2O ×
=
18 g _ de _ H 2O
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= 381.11mol _ de _ H 2O
moles _ de _ H 2O = 381.11mol _ de _ H 2O
Con base en el balance molar de los reactivos:
Moles
Moles de
de
Reactivo
entrada
formula
1
4.473
Bi
HNO3
4
33.250
H 2O
3
381.110
Verificando la relación proporcional se concluye:
Tipo de
Reactivo
Reactivo
LÍMITE
Bi
HNO3
EXCESO
H 2O
EXCESO
MASA DE LOS REACTIVOS EN EXCESO
1mol _ de _ Bi
×
208.98 g _ de _ Bi
4mol _ de _ HNO3 63g _ de _ HNO3
×
×
=
1mol _ de _ Bi
1mol _ de _ HNO3
= 1127.23g _ de _ HNO3
934.80 g _ de _ Bi ×
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masa _ de _ HNO3 = 1127.23g _ de _ HNO3
exceso _ de _ HNO3 = 2094.96 g − 1127.23g
exceso _ de _ HNO3 = 967.73g
1mol _ de _ Bi
×
208.98 g _ de _ Bi
3mol _ de _ H 2O 18 g _ de _ H 2O
×
×
=
1mol _ de _ Bi 1mol _ de _ H 2O
= 241.55 g _ de _ H 2O
934.80 g _ de _ Bi ×
masa _ de _ H 2O = 241.55 g _ de _ H 2O
exceso _ de _ H 2O = 6860 g − 241.55 g
exceso _ de _ H 2O = 6618.45 g
MASA PRODUCIDA
1mol _ de _ Bi
934.80 g _ de _ Bi ×
×
208.98 g _ de _ Bi
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×
×
1mol _ de _ Bi ( NO3 )3 .5H 2O
×
1mol _ de _ Bi
484.98 g _ de _ Bi ( NO3 )3 .5 H 2O
1mol _ de _ Bi ( NO3 )3 .5 H 2O
=
= 2169.39 g _ de _ Bi ( NO3 )3 .5H 2O
masa _ de _ Bi ( NO3 )3 .5H 2O =
= 2169.39 g _ de _ Bi ( NO3 )3 .5H 2O
Con base en el 62% de eficiencia de la reacción, se concluye que se
obtendrá la siguiente cantidad:
masa _ de _ Bi ( NO3 )3 .5H 2O =
= 1345.02 g _ de _ Bi ( NO3 )3 .5H 2O