aquí tienes un ejercicio resuelto sobre el cálculo del porcentaje de rendimiento en una reacción química:
Ejercicio: Cálculo del porcentaje de rendimiento en la síntesis de amoníaco
En un laboratorio, se lleva a cabo la síntesis de amoníaco (NH3) mediante la reacción del nitrógeno (N2) y el hidrógeno (H2) según la siguiente ecuación química balanceada:
N2 + 3H2 → 2NH3
Se disponen de 10 moles de nitrógeno (N2) y 30 moles de hidrógeno (H2) para la reacción. Sin embargo, después de realizar la reacción, solo se obtienen 15 moles de amoníaco (NH3). Calcula el porcentaje de rendimiento de la reacción.
Solución:
Para calcular el porcentaje de rendimiento, primero debemos determinar la cantidad teórica máxima de producto que se puede obtener según la estequiometría de la reacción y luego compararla con la cantidad real obtenida.
- Cálculo de la cantidad teórica máxima de NH3:La estequiometría de la reacción nos indica que 1 mol de N2 reacciona con 3 moles de H2 para producir 2 moles de NH3. Esto significa que si tenemos 10 moles de N2, deberíamos obtener:Moles de NH3 teóricos = (10 moles de N2) * (2 moles de NH3 / 1 mol de N2) = 20 moles de NH3
- Cálculo del porcentaje de rendimiento:El porcentaje de rendimiento se calcula utilizando la siguiente fórmula:Porcentaje de rendimiento (%) = (Cantidad real obtenida / Cantidad teórica máxima) * 100En este caso, la cantidad real obtenida es de 15 moles de NH3 y la cantidad teórica máxima calculada es de 20 moles de NH3.Porcentaje de rendimiento = (15 moles / 20 moles) * 100 = 75%
Por lo tanto, el porcentaje de rendimiento de la reacción de síntesis de amoníaco es del 75%. Esto significa que se obtuvo el 75% de la cantidad teórica máxima de amoníaco que se podía obtener según la estequiometría de la reacción.