Determinació del reactiu limitant i producció màxima de SF₆ a partir de S₈ i F₂

El compost SF$_6$ s’obté cremant sofre (S$_8$) en una atmosfera de fluor (F$_2$). L’equació balancejada és: $$\ce{S8(s) + 24 F2(g) -> 8 SF6(g)}$$
Si s’empren $1,6$ g de sofre S$_8$ i $35$ mol de F$_2$, determineu:
a) Quin és el reactiu limitant?
b) Quina és la màxima producció de SF$_6$ en mols i en grams?

1. Masses molars

$$\begin{aligned}
M(\ce{S8}) &= 8 \times 32,06 = 256,48 \, \text{g/mol} \\
M(\ce{SF6}) &= 32,06 + 6 \times 19,00 = 146,06 \, \text{g/mol}
\end{aligned}$$

2. Mols de S₈ inicials

$$n(\ce{S8}) = \frac{1,6 \, \text{g}}{256,48 \, \text{g/mol}} = 0,00624 \, \text{mol}$$

3. Determinació del reactiu limitant

Segons l’equació:
1 mol de $\ce{S8}$ requereix 24 mol de $\ce{F2}$.
Per tant, per $0,00624$ mol de $\ce{S8}$:
$$n(\ce{F2})_{\text{necessari}} = 0,00624 \times 24 = 0,150 \, \text{mol}$$

Disponibles: $35$ mol de $\ce{F2} \gg 0,150$ mol
→ El reactiu limitant és S₈

4. Màxima producció de SF₆

D’acord amb l’equació:
$1$ mol $\ce{S8}$ → $8$ mol $\ce{SF6}$
$$n(\ce{SF6}) = 0,00624 \times 8 = 0,0499 \, \text{mol} \approx 0,050 \, \text{mol} \quad (\text{3 x.s.})$$

5. Massa de SF₆ produïda

$$m(\ce{SF6}) = 0,0499 \times 146,06 = 7,29 \, \text{g} \approx 7,3 \, \text{g} \quad (\text{2 x.s., segons 1,6 g})$$

Resposta final:

• Reactiu limitant: $\ce{S8}$
• Màxima producció de SF₆:
• $0,050 \, \text{mol}$
• $7,3 \, \text{g}$