🧪 Calcular el rendimiento teórico de Ti identificando el reactivo limitante entre TiCl4 y Mg 🧪

Enunciado: (Química-Chang13-ejemplo-3.17) El titanio es un metal fuerte, ligero y resistente a la corrosión, que se utiliza en la construcción de naves espaciales, aviones, motores para aviones y armazones de bicicletas. Se obtiene por la reacción de cloruro de titanio(IV) con magnesio fundido entre 950 y 1 1508C:

TiCl₄(g) + 2Mg(l) → Ti(s) + 2MgCl₂(l)

En cierta operación industrial, se hacen reaccionar 3.54 x 10⁷ g de TiCl₄ con 1.13 x 10⁷ g de Mg. a) Calcule el rendimiento teórico de Ti en gramos. b) Calcule el porcentaje del rendimiento si en realidad se obtienen 7.91 x 10⁶ g de Ti.

Mas ejercicios resueltos de química sobre estequiometría: 

https://quimicadejoselegcuantitativa.blogspot.com/2021/08/ejercicios-problemas-estequiometria-resueltos.html

Mas ejercicios resueltos de otros capítulos de química: 

https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2021/09/problemas-de-quimica-resueltos.html

Blog de teoría: 

https://quimicadejoselegcuantitativa.blogspot.com/2021/08/estequiometria-analitica.html

Demostración de las ecuaciones clave: 

https://quimicadejoselegcuantitativa.blogspot.com/2021/08/estequiometria-nueva.html

https://quimicadejoselegcuantitativa.blogspot.com/2021/08/estequiometria-reactivo-limitante-exceso.html

https://quimicadejoselegcuantitativa.blogspot.com/2021/08/estequiometria-pureza-rendimiento-eficiencia.html

Para ver directo en YouTube: https://youtu.be/VoqJ1eJb568

Solución:

Primero determinaremos quien es el reactivo limitante empleando la de Rl que usamos en el ejemplo 3.15.

Luego calcularemos la masa de titanio que debería producirse con la ecuación de estequiometría mol a mol. En este caso específico la incógnita es la sustancia producto a nivel teórico

Luego aplicaremos la ecuación de eficiencia de la reacción.

Para poder usar las ecuaciones necesitaremos las masas molares de los dos reactivos y del producto clave.

Reemplazamos en las fórmulas:

                (a) identificar el reactivo limitante:

Como el resultado es negativo, asumimos que el magnesio está en exceso, por lo que la estequiometría se hace con el reactivo limitante que es el tetracloruro de titanio.

                (b) calculamos la cantidad teórica del producto clave con los datos del reactivo limitante:

                (c) calculamos la eficiencia de la reacción: