Descripción
En plantas industriales nuevas hacen reaccionar metanol líquido con monóxido de carbono en presencia de un catalizador
CH3OH + CO → CH3COOH
En un experimento se colocaron en un vaso de reacción 15.0 g de metanol y 10.0 g de monóxido de carbono. ¿Cuál es el rendimiento teórico del ácido acético? Si el rendimiento real es 19.1 g ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento?
Solución.
Cantidades disponibles.
15.0 g de CH3OH
10.0 g de CO
Rendimiento real del CH3COOH: 19.1 g
Balanceo de la ecuación química.
CH3OH + CO → CH3COOH
Tanto las cantidades disponibles como las incógnitas están expresadas en gramos, por lo cual es necesario determinar las masas asociadas a cada reactivo y producto en la ecuación química.
| CH3OH | + | CO | → | CH3COOH |
| 32 g | 28 g | 60 g |
Puesto que se indican las cantidades disponibles de dos reactivos, es necesario determinar el reactivo limitante.
Determinación del reactivo limitante.
Se determina la relación entre la cantidad disponible y la cantidad estequiométrica para cada reactivo. La menor relación indica el reactivo limitante.
\(\displaystyle \left(\frac{\text{Disponible}}{\text{Estequiométrico}}\right)_{\text{CH}_3\text{COOH}}=\frac{15.0}{32}=0.46875\)
\(\displaystyle \left(\frac{\text{Disponible}}{\text{Estequiométrico}}\right)_{\text{CO}}=\frac{10.0}{28}=0.3571\)
El reactivo limitante es el CO.
Cálculo del rendimiento teórico del CH3COOH.
\(\displaystyle 10.0\,\text{g de CO}\left(\frac{60\,\text{g de CH}_3\text{COOH}}{28\,\text{g de CO}}\right)=21.43\,\text{g de CH}_3\text{COOH}\)
El rendimiento teórico del CH3COOH es 21.43 g.
Cálculo del porcentaje de rendimiento.
\(\displaystyle \text{% de Rendimiento}=\frac{\text{Rendimiento Real}}{\text{Redimiento Teórico}}\times100\)
\(\displaystyle \text{% de Rendimiento}=\frac{19.1}{21.43}\times100\)
% Rendimiento = 89.13%
Conclusión: El porcentaje de rendimiento del CH3COOH es 89.13%.
