Ejercicio de Estequiometría — UNI

En el primer paso de la producción del fármaco ibuprofeno, el isobutilbenceno ( $C_{10}H_{14}$ ) y el anhídrido acético ( $C_4H_6O_3$ ) reaccionan en presencia de un catalizador de HF para generar isobutilacetofenona ( $C_{12}H_{16}O$ ) y ácido acético ( $CH_3CO_2H$ ) como subproducto.

$C_{10}H_{14} + C_4H_6O_3 \rightarrow C_{12}H_{16}O + CH_3CO_2H$

En este proceso, si se alimentan 2000 mol/h de isobutilbenceno y 2500 mol/h de anhídrido acético a un reactor, determine los kilogramos/h del reactivo en exceso que quedan sin reaccionar al culminar el proceso.

Datos: Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16

Ver solución paso a paso

(Pista: la ecuación ya está balanceada con coeficientes 1:1, así que compara directamente los moles alimentados de cada reactivo para identificar cuál sobra, y luego convierte esos moles en exceso a masa.)

(1. La ecuación química está balanceada con una relación molar 1:1 entre $C_{10}H_{14}$ y $C_4H_6O_3$ .)

(2. Si se alimentan 2000 mol/h de $C_{10}H_{14}$ , se necesitarían exactamente 2000 mol/h de $C_4H_6O_3$ para que reaccionen por completo ambos reactivos.)

(3. Como en realidad se alimentan 2500 mol/h de $C_4H_6O_3$ , el exceso de este reactivo es $2500 - 2000 = 500$ mol/h.)

(4. La masa molar del anhídrido acético $C_4H_6O_3$ es $4(12) + 6(1) + 3(16) = 102$ g/mol.)

(5. Convirtiendo el exceso a masa: $w = 500\ \text{mol/h} \times \frac{102\ \text{g}}{1\ \text{mol}} \times \frac{1\ \text{kg}}{1000\ \text{g}} = 51\ \text{kg/h}$ )

Respuesta: 51

Ejercicio de Química — UNI