Masa y moles de productos tras la reacción entre silicio y oxígeno (1049)

, por F_y_Q

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Se hacen reaccionar 30 g de silicio con 50 g de oxígeno gaseoso. Calcula la masa y el número de moles de las especies resultantes después de la reacción:

$$$ \text{Si}\ +\ \text{O}_2\ \longrightarrow\ \text{SiO}_2$$$

Masas atómicas: Si = 28; O = 16.

P.-S.

Lo primero que debes hacer es determinar quién es el reactivo limitante. Lo puedes hacer si analizas la relación másica entre los reactivos. Sabes que un mol de cada reactivo se combinan para dar un mol de producto. A partir de las masas atómicas:

$$$ \require{cancel} \dfrac{28\ \text{g Si}}{32\ \text{g O}_2} = \dfrac{30\ \text{g Si}}{\text{x}}\ \to\ \text{x} = \dfrac{30\ \cancel{\text{g Si}}\cdot 32\ \text{g O}_2}{28\ \cancel{\text{g Si}}} = \color{royalblue}{\bf 34.3\ g\ O_2}$$$

Esto quiere decir que el reactivo limitante es el silicio porque sobra oxígeno molecular tras la reacción, siendo la masa sobrante:

$$$ \text{m}_{\text{O}_2} = (50 - 34.3)\ \text{g} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 15.8\ g\ O_2}}$$$



Si aplicas la ley de conservación de la masa de Lavoisier puedes conocer la masa de producto que se obtiene:

$$$ \color{forestgreen}{\bf{\sum m_r = \sum m_p}}\ \to\ \text{m}_{\text{Si}} + \text{m}_{\text{O}_2} = \text{m}_{\text{SiO}_2}\ \to\ \text{m}_{\text{SiO}_2} = (30 + 34.3)\ \text{g} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 64.3\ g\ SiO_2}}$$$



El último cálculo que debes hacer es convertir en moles las masas del reactivo en exceso y del producto:

$$$ \require{cancel} 15.8\ \cancel{\text{g}}\ \text{O}_2\cdot \dfrac{1\ \text{mol}}{32\ \cancel{\text{g}}} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 0.49\ mol\ O_2}}$$$
$$$ \require{cancel} 64.3\ \cancel{\text{g}}\ \text{SiO}_2\cdot \dfrac{1\ \text{mol}}{(28 + 32)\ \cancel{\text{g}}} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 1.07\ mol\ SiO_2}}$$$