La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción: C7H8 + 3 HNO3 --> C7H5(NO3)3 + 3 H2O Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico, obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción. (Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

1. Cálculo del rendimiento de una reacción
en la que hay un reactivo limitante
Ejercicios
numéricos
de autoevaluación
1
Problemas y
ejercicios de
Principios de
Química
y Estructura
Atómica y
Molecular

2. Consejo
Trate de resolver este ejercicio (y todos) por sí
mismo/a antes de ver las soluciones. Si no lo intenta,
no lo asimilará bien.
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La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

3. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3 3
Partimos de la reacción química
del enunciado
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

4. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3 3
Nos fijaremos en los reactivos porque tenemos que averiguar si uno
de ellos es limitante (o sea, si está en menor proporción de la que le
corresponde estequiométricamente), y en ese caso, cuál es
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

5. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
Escribimos los moles de
cada reactivo en la
reacción ajustada…
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

6. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
…y los pesos moleculares
de ambos reactivos
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

7. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
Con ambos datos podemos saber las masas teóricas que
reaccionarían. En este caso, 84,87 g de C7H8
reaccionarían completamente con 189,06 g de HNO3 (sin
sobrar nada de ninguno de ellos)
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

8. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
m HNO3
m C7H8
teór. Por lo tanto, podemos calcular
inmediatamente la relación
teórica de masas de C7H8
y HNO3 que reaccionarían sin que
sobre nada de ningún reactivo
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

9. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
m HNO3
m C7H8
=
189,06 g HNO3
84,87 g C7H8
teór. teór.
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

10. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
m HNO3
m C7H8
=
189,06 g HNO3
84,87 g C7H8
=
teór.
1 g HNO3
g C7H80,45
teór.teór.
Dividiendo 84,87 entre 189,06 obtenemos 0,45, lo que matemáticamente se
interpreta así: se necesitan 0,45 g de C7H8 para que reaccionen
completamente con 1 g de HNO3 sin que sobre nada de ningún reactivo
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

11. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
m HNO3
m C7H8
=
189,06 g HNO3
84,87 g C7H8
=
teór.
1 g HNO3
g C7H80,45
m HNO3
m C7H8
exp.
teór.teór.
Ahora calcularemos la relación de
masas de estos reactivos de las que
disponemos en este experimento
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

12. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
m HNO3
m C7H8
=
189,06 g HNO3
84,87 g C7H8
=
teór.
1 g HNO3
g C7H80,45
m HNO3
m C7H8
=
50 g HNO3
30 g C7H8
exp.
teór.teór.
Tomando los datos del
enunciado…
exp.
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

13. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
m HNO3
m C7H8
=
189,06 g HNO3
84,87 g C7H8
=
teór.
1 g HNO3
g C7H80,45
m HNO3
m C7H8
=
50 g HNO3
30 g C7H8
=
exp.
1 g HNO3
g C7H80,6
teór.
exp.
teór.
exp.
Esto quiere decir que en el experimento
real disponemos de 0,6 g de C7H8 por
cada g de HNO3
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

14. triplenlace.comtriplenlace.com
C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3
1 mol 3 mol
3
84,87 63,02M =
84,87 g 189,06 gm =
m HNO3
m C7H8
=
189,06 g HNO3
84,87 g C7H8
=
teór.
1 g HNO3
g C7H80,45
m HNO3
m C7H8
=
50 g HNO3
30 g C7H8
=
exp.
1 g HNO3
g C7H80,6
teór.
exp.
teór.
exp.
Como teóricamente se necesitan 0,45 g de C7H8 por cada g de HNO3 y en este
experimento tenemos 0,6 g de C7H8 por cada g de HNO3, eso quiere decir que
sobra C7H8. Por lo tanto, HNO3 es el reactivo limitante
La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)

15. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
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C7H8 HNO3 C7H5(NO2)3 H2O+ +3 3
Cuando se hacen cálculos estequiométricos se trabaja con el reactivo
limitante. Y, en este caso, también hay que trabajar con el producto
C7H5(NO2)3, pues a él corresponden los datos que nos dan en el enunciado

16. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
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C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
A partir de los moles del ajuste estequiométrico y los pesos moleculares
podemos saber cuánto C7H5(NO2)3 deberíamos obtener a partir de una
cantidad determinada de HNO3. En este caso vemos que podemos obtener
227,15 g de C7H5(NO2)3 partir de 189,06 g de HNO3. Es decir, la relación de
masas entre ellos para que la reacción sea completa es:
189,06 g HNO3
227,15 g C7H5(NO2)3
C7H5(NO2)3

17. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
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50 HNO3
C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
Con esa relación podremos saber
cuánto C7H5(NO2)3 se puede obtener
a partir de 50 g de HNO3
C7H5(NO2)3

18. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
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50 HNO3 
189,06 g HNO3
227,15 g C7H5(NO2)3
C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
Aplicamos el método del factor
unidad (o, si se prefiere, por
regla de tres)
C7H5(NO2)3

19. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
triplenlace.comtriplenlace.com
50 HNO3 
189,06 g HNO3
227,15 g C7H5(NO2)3
C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
= 60,07 g C7H5(NO2)3
Esta es la cantidad teórica de
C7H5(NO2)3 que deberíamos obtener
a partir de 50 g de HNO3
C7H5(NO2)3

20. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
triplenlace.comtriplenlace.com
50 HNO3 
189,06 g HNO3
227,15 g C7H5(NO2)3
C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
= 60,07 g C7H5(NO2)3
Rendimiento =
Cantidad que se debería obtener
Cantidad que se obtiene
El rendimiento se define como la cantidad
teórica dividida por la cantidad experimental
C7H5(NO2)3

21. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
triplenlace.comtriplenlace.com
50 HNO3 
189,06 g HNO3
227,15 g C7H5(NO2)3
C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
= 60,07 g C7H5(NO2)3
Rendimiento =
Cantidad que se debería obtener
Cantidad que se obtiene
=
60,07 g C7H5(NO2)3
40,50 g C7H5(NO2)3
C7H5(NO2)3

22. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
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50 HNO3 
189,06 g HNO3
227,15 g C7H5(NO2)3
C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
= 60,07 g C7H5(NO2)3
Rendimiento =
Cantidad que se debería obtener
Cantidad que se obtiene
=
60,07 g C7H5(NO2)3
40,50 g C7H5(NO2)3
= 0,674
C7H5(NO2)3

23. La síntesis del explosivo denominado trinitrotolueno se realiza según la reacción:
C7H8 + 3 HNO3  C7H5(NO2)3 + 3 H2O
Se hicieron reaccionar 30,0 g de C7H8 (tolueno) con 50,0 g de ácido nítrico,
obteniéndose 40,5 g de trinitrotolueno. Calcular el rendimiento de esta reacción.
(Pesos atómicos: C = 12,01; N = 14,01; O = 16,00; H = 1,01)
triplenlace.comtriplenlace.com
50 HNO3 
189,06 g HNO3
227,15 g C7H5(NO2)3
C7H8 HNO3 H2O+ +3
3 mol 1 mol
3
63,02 227,15M =
189,06 g 227,15 gm =
= 60,07 g C7H5(NO2)3
Rendimiento =
Cantidad que se debería obtener
Cantidad que se obtiene
=
60,07 g C7H5(NO2)3
40,50 g C7H5(NO2)3
= 0,674 67,4 %
C7H5(NO2)3

24. Problemas y ejercicios de
Principios de Química
y Estructura Atómica y Molecular
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Más…

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