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Por ejemplo, que masa de agua se requiere para reaccionar exactamente con 249 gramos
de metano; es decir, ¿Cuánta agua consumirá los 249 ramos de metano para que no
quede ni agua ni metano sin reaccionar?
En la ecuación balanceada anterior podemos observar que un mol de metano reacciona
con un mol de agua, por lo tanto convertimos los gramos de metano a moles, como ya
sabemos para esto tendremos que dividir la masa entre el peso molecular
Moles = masa = 249 = 15.6
Peso molecular 16.0
Por lo tanto 15.6 moles de metano reaccionarán con 15.6 moles de agua, si convertimos
15.6 moles de agua en gramos (sabemos que la masa molar del agua es igual a 18.0
g/mol)
Masa = (moles) (peso molecular) = (15.6) ( 18) = 281 g de H2O
Los resultados anteriores indican que al mezclar 249 gramos de Metano con 281 gramos
de agua, los dos reactivos se agotan de manera simultánea, es decir los reactivos se
mezclan en cantidades estequimétricas. Si por otra parte, se mezclan 249 gramos de
metano con 300 gramos de agua, el metano se consumirá antes que el agua se agote, es
decir tendremos un exceso de agua; en este caso, la cantidad de productos que se forman
dependerá de la cantidad de metano presente. Una vez que se consume el metano, no se
formaran mas productos aunque quede algo de agua, en este caso como la cantidad de
metano limita la cantidad de producto que se puede formar se denomina reactivo
limitante
En cualquier problema de estequiometría es fundamental determinar que reactivo es
limitante para poder calcular e manera correcta las cantidades de productos que se
formaron
Como se menciono anteriormente, el proceso comercial más importante para convertir
nitrógeno atmosférico (N2) del aire en compuestos nitrogenados se basa en la reacción
de N2 y H2 para formar amoniaco (NH3)
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
¿Cuántos moles de amoniaco (NH3) se pueden formar a partir de 3 moles de nitrógeno
atmosférico (N2) y 6 moles de hidrógeno molecular (H2)?
En base a la ecuación química anterior. Podemos ver que se requieren 3 moles de
hidrogeno para que se consuman 1 mol de nitrógeno, es decir están en una relación de
3:1. Por lo tanto debemos de calcular la cantidad de moles de H2 que se requieren para
que se consuman talmente 3 moles de N2:
Moles de H2 = (3 mol N2) (3 mol H2) = 9 mol H2
(1 mol N2)
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