Un gas muy utilizado como refrigerante es el lreón 12 y se prepara bajo la siguiente reacción química: $$ 3 \mathrm{CCl}_{4(s)}+2 \mathrm{SbF}_{3, s)} \longrightarrow 3 \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{~F}_{2(s)}+2 \mathrm{SbCl}_{3(s)} $$ a. Calcula los gramos de $$ \mathrm{CCl}_{2} F_{2} $$ que se obtienen al reaccionar 150 g de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$ con 100 g de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$ b. ¿Cuántos gramos y de qué reactivo sobran una vez terminada la reacción?

Question

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Para resolver el problema, primero necesitamos determinar las masas molares de los compuestos involucrados en la reacción.

1. **Cálculo de las masas molares:**
   - $$ \mathrm{CCl}_{4} $$: 
     - C: 12.01 g/mol
     - Cl: 35.45 g/mol
     - Masa molar de $$ \mathrm{CCl}_{4} = 12.01 + 4 \times 35.45 = 12.01 + 141.8 = 153.81 \, \text{g/mol} $$

- $$ \mathrm{SbF}_{3} $$:
     - Sb: 121.76 g/mol
     - F: 19.00 g/mol
     - Masa molar de $$ \mathrm{SbF}_{3} = 121.76 + 3 \times 19.00 = 121.76 + 57.00 = 178.76 \, \text{g/mol} $$

- $$ \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} $$:
     - C: 12.01 g/mol
     - Cl: 35.45 g/mol
     - F: 19.00 g/mol
     - Masa molar de $$ \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} = 12.01 + 2 \times 35.45 + 2 \times 19.00 = 12.01 + 70.90 + 38.00 = 120.91 \, \text{g/mol} $$

- $$ \mathrm{SbCl}_{3} $$:
     - Sb: 121.76 g/mol
     - Cl: 35.45 g/mol
     - Masa molar de $$ \mathrm{SbCl}_{3} = 121.76 + 3 \times 35.45 = 121.76 + 106.35 = 228.11 \, \text{g/mol} $$

2. **Cálculo de moles de reactivos:**
   - Moles de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$:
     $$
     \text{Moles de } \mathrm{CCl}_{4} = \frac{150 \, \text{g}}{153.81 \, \text{g/mol}} \approx 0.974 \, \text{mol}
     $$

- Moles de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$:
     $$
     \text{Moles de } \mathrm{SbF}_{3} = \frac{100 \, \text{g}}{178.76 \, \text{g/mol}} \approx 0.560 \, \text{mol}
     $$

3. **Determinación del reactivo limitante:**
   La reacción es:
   $$
   3 \mathrm{CCl}_{4} + 2 \mathrm{SbF}_{3} \longrightarrow 3 \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} + 2 \mathrm{SbCl}_{3}
   $$

De acuerdo con la estequiometría de la reacción:
   - Se requieren 3 moles de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$ por cada 2 moles de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$.
   - Para 0.974 moles de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$:
     $$
     \text{Moles de } \mathrm{SbF}_{3} \text{ necesarios} = \frac{2}{3} \times 0.974 \approx 0.649 \, \text{mol}
     $$
   - Como solo tenemos 0.560 moles de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$, este es el reactivo limitante.

4. **Cálculo de la cantidad de $$ \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} $$ producida:**
   Según la estequiometría de la reacción, 2 moles de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$ producen 3 moles de $$ \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} $$:
   $$
   \text{Moles de } \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} \text{ producidos} = \frac{3}{2} \times 0.560 \approx 0.840 \, \text{mol}
   $$

Ahora, convertimos los moles de $$ \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} $$ a gramos:
   $$
   \text{Gramos de } \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} = 0.840 \, \text{mol} \times 120.91 \, \text{g/mol} \approx 101.93 \, \text{g}
   $$

5. **Cálculo de los reactivos que sobran:**
   - Moles de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$ que reaccionan:
     $$
     \text{Moles de } \mathrm{CCl}_{4} \text{ que reaccionan} = \frac{3}{2} \times 0.560 \approx 0.840 \, \text{mol}
     $$
   - Moles de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$ que sobran:
     $$
     \text{Moles de } \mathrm{CCl}_{4} \text{ sobrantes} = 0.974 - 0.840 = 0.134 \, \text{mol}
     $$
   - Gramos de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$ sobrantes:
     $$
     \text{Gramos de } \mathrm{CCl}_{4} \text{ sobrantes} = 0.134 \, \text{mol} \times 153.81 \, \text{g/mol} \approx 20.63 \, \text{g}
     $$

- Moles de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$ que reaccionan:
     $$
     \text{Moles de } \mathrm{SbF}_{3} \text{ que reaccionan} = 0.560 \, \text{mol} \text{ (todo se consume)}
     $$
   - Gramos de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$ sobrantes:
     $$
     \text{Gramos de } \mathrm{SbF}_{3} \text{ sobrantes} = 0 \, \text{g}
     $$

**Respuestas finales:**
a. Se obtienen aproximadamente **101.93 g de $$ \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} $$**.

b. Sobran aproximadamente **20.63 g de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$** y **0 g de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$**.
a. Se obtienen aproximadamente 101.93 g de $$ \mathrm{CCl}_{2} \mathrm{F}_{2} $$. b. Sobran aproximadamente 20.63 g de $$ \mathrm{CCl}_{4} $$ y 0 g de $$ \mathrm{SbF}_{3} $$.

Un gas muy utilizado como refrigerante es el lreón 12 y se prepara bajo la siguiente reacción química:

a. Calcula los gramos de que se obtienen al reaccionar 150 g de con 100 g de
b. ¿Cuántos gramos y de qué reactivo sobran una vez terminada la reacción?

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Un gas muy utilizado como refrigerante es el lreón 12 y se prepara bajo la siguiente reacción química: a. Calcula los gramos de que se obtienen al reaccionar 150 g de con 100 g de b. ¿Cuántos gramos y de qué reactivo sobran una vez terminada la reacción?