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Química 05
2025
IDOYAGA
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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA IDOYAGA
9.
Una típica reacción que tiene lugar en los alimentos es la reacción de Maillard. Se evidencia por la formación de compuestos pardos en distintos alimentos. A fin de evaluar esta reacción se hace reaccionar un azúcar reductor (glucosa) $(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6})$ con una metilamina $(\mathrm{H}_{3} \mathrm{CNH}_{2})$, según la siguiente reacción:
a) La masa de glucosilamina $(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3})$ obtenida, si el rendimiento de la reacción es del $95 \%$.
\[\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}+\mathrm{H}_{3} \mathrm{CNH}_{2}
\rightarrow \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\]
Si se hacen reaccionar 150 gramos de glucosa con cantidad suficiente de metilamina, evaluar:
a) La masa de glucosilamina $(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3})$ obtenida, si el rendimiento de la reacción es del $95 \%$.
Respuesta
En el apunte de Rendimiento de la reacción✨ te expliqué cómo se usa el rendimiento de la reacción. Mirálo porque es MUY IMPORTANTE que sepas diferenciar cuándo aplicarlo y cuándo calcularlo.
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Queremos encontrar la masa de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$ que se obtiene realmente (o sea, considerando el rendimiento de la reacción) a partir de 150 g de glucosa.
1. Determinemos el reactivo limitante:
Como tenemos dos reactivos y nos dicen que hay cantidad suficiente de metilamina, el reactivo limitante es la glucosa.
2. Calcular el producto teórico obtenido
La relación teórica entre el reactivo limitante y el producto que queremos obtener está dada la ecuación química:
1 mol de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}$ reacciona para producir 1 mol de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$.
Como esta relación está en cantidad (moles), necesitamos usar las masas molares para plantear la relación en masa de estos compuestos:
• $Mm_{\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}} = (6. 12,01 + 12.1,008 + 6.16,00) \frac{g}{mol} = 180,18 \frac{g}{mol}$
• $Mm_{\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}} = (15.1,008 + 7.12,01 + 14,01 + 5.16,00) \frac{g}{mol} = 193,2 \frac{g}{mol}$
Ahora sí, sabiendo que esa es la masa (en gramos) de 1 mol de estos compuestos, podemos reescribir la relación teórica en masa:
180,18 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}$ reacciona para producir 29,03 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$.
Planteamos entonces la regla de tres simple:
180,18 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}$ $\longrightarrow$ 193,2 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$
150 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}$ $\longrightarrow$ x = 160,839 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$
La masa de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$ obtenida teóricamente, es decir, con un rendimiento del 100% es de 24,167 g.
3. Aplicamos el rendimiento al producto teórico obtenido:
100 % rendimiento $\longrightarrow$ 160,839 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$
95 % rendimiento $\longrightarrow$ x = 152,797 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$
Se obtienen 152,8 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$.
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