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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:
b) Si se trabaja con la misma cantidad de glucosa y 20 gramos de metilamina, ¿la reacción produciría más, menos o igual cantidad de producto que el ítem a?
\[\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}+\mathrm{H}_{3} \mathrm{CNH}_{2}
\rightarrow \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\]
Si se hacen reaccionar 150 gramos de glucosa con cantidad suficiente de metilamina, evaluar:
b) Si se trabaja con la misma cantidad de glucosa y 20 gramos de metilamina, ¿la reacción produciría más, menos o igual cantidad de producto que el ítem a?
Respuesta
Antes teníamos cantidad suficiente de metilamina, pero ahora nos dicen la masa que disponemos. Esto significa que tenemos que evaluar quién es el reactivo limitante.
Es decir que 150 g de glucosa van a reaccionar con 25,857 g de metilamina. Pero en la realidad nosotros tenemos solamente 20,0 g de este reactivo, es decir que, en estas condiciones, la metilamina es el reactivo limitante.
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1. Determinar el reactivo limitante:
Sabemos que la relación teórica entre los reactivos, dada por la ecuación química es:
1 mol de glucosa $(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6})$ reacciona con 1 mol de metilamina $(\mathrm{H}_{3}\mathrm{CNH}_{2})$
Pasemos esta relación a gramos, considerando sus masas molares:
• $Mm_{\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}} = (6. 12,01 + 12.1,008 + 6.16,00) \frac{g}{mol} = 180,18 \frac{g}{mol}$
• $Mm_{\mathrm{H}_{3}\mathrm{CNH}_{2}} = (12,01 + 5.1,008 + 14,01) \frac{g}{mol} = 31,06 \frac{g}{mol}$
180,18 g de glucosa reacciona con 31,06 g de metilamina.
Calculemos la masa de metilamina que se necesita para que reaccione toda la glucosa (150 g)
180,18 g de glucosa $\longrightarrow$ 31,06 g de metilamina
150 g de glucosa $\longrightarrow$ x = 25,857 g de metilamina
2. Calculemos la masa de producto teórico que se obtiene:
La relación teórica entre el reactivo limitante y el producto que queremos obtener está dada la ecuación química:
1 mol de $\mathrm{H}_{3}\mathrm{CNH}_{2}$ reacciona para producir 1 mol de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$.
31,06 g de $\mathrm{H}_{3}\mathrm{CNH}_{2}$ $\longrightarrow$ 193,2 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$
20 g de $\mathrm{H}_{3}\mathrm{CNH}_{2}$ x = 124,40 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 124,40 g.
3. Aplicamos el rendimiento al producto teórico obtenido:
100 % rendimiento $\longrightarrow$ 124,40 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$
95 % rendimiento $\longrightarrow$ x = 118,18 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$
Se obtienen 118,18 g de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$.
Se obtiene menos masa de $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{5} \mathrm{NCH}_{3}$ que en el ítem a).
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