Estequiometría y reactivo limitante de una reacción química (2216)

, por F_y_Q

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Si reaccionan 165 g de óxido de etileno (\ce{C2H4O}) con 74 g de agua:

a) ¿Cuál es el reactivo en exceso?

b) ¿Qué moles y qué masa de este sobran?

P.-S.

Las moleculares de las sustancias son:

\left M_{\ce{C2H4O}} = 2\cdot 12 + 4\cdot 1 + 1\cdot 16 = {\color[RGB]{0,112,192}{\bm{44\ \frac{g}{mol}}}} \atop M_{\ce{H2O}} = 2\cdot 1 + 1\cdot 16 = {\color[RGB]{0,112,192}{\bm{18\ \frac{g}{mol}}}} \right \}

Calculas los moles de uno y otro reactivo:

\left 165\ \cancel{g}\ \ce{C2H4O}\cdot \dfrac{1\ \text{mol}}{44\ \cancel{g}} = {\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{3.75 mol \ce{C2H4O}}}} \atop 74\ \cancel{g}\ \ce{H2O}\cdot \dfrac{1\ \text{mol}}{18\ \cancel{g}} = {\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{4.11 mol \ce{H2O}}}} \right \}

La reacción es:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{C2H4O + H2O -> C2H6O2}}}

Por lo tanto, el reactivo en exceso es el agua, porque reaccionan más moles de esta y su estequiometría es 1:1. Reaccionarán 3.75 mol de óxido de etileno con 3.75 mol de agua. Quedarán sin reaccionar:

(4.11 - 3.75)\ \text{mol} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{0.36 mol \ce{H2O}}}}



La masa del agua que queda sin reaccionar es:

0.36\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{H2O}\cdot \frac{18\ g}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{6.48 g \ce{H2O}}}}