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1. TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE NUEVO LEON   INGENIERÍA AMBIENTAL     BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA   TEMA 2 BALANCE DE MATERIA CON REACCION QUIMICA           Catedrático. Moreno Martínez Beatriz Eugenia   Presenta: Cesar Eduardo Hernández Macías 23480481 José Ángel Martínez Alejo 23480492        C.D Guadalupe , Nuevo León; a 01 de Abril del 20 25

2. INTRODUCCION AL BALANCE DE MATERIA El balance de materia con reacción química consiste en igualar el número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos. Este proceso es fundamental para verificar la Ley de la Conservación de la Materia, que establece que la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. El balanceo es aplicable en diversos campos, tales como, ingeniería química, permitiendo analizar flujos y optimizar procesos, crucial para la rentabilidad y eficiencia industrial.

3. El balance de materia con reacción química es fundamental en ingeniería química y química en general. Aquí están los puntos más importantes:

4. 1.-Ley de Conservación de la Materia La masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos. 2.-Ecuación Química Balanceada Se debe escribir y balancear correctamente la ecuación química para conocer las proporciones molares. 3.- Bases del Balance de Materia Sistema cerrado: No hay entrada ni salida de materia, solo reacción interna. Sistema abierto: Hay flujo de entrada y salida de materia.

5. 4.-Planteamiento de la Ecuación General del Balance de Materia Acumulación= Entrada − Salida + Generación − Consumo Estado estacionario: No hay acumulación. Estado no estacionario: Hay acumulación de materia. 5.-Cálculo de la Extensión de Reacción (ξ) 𝜉= 𝑛final − 𝑛inicial / Coeficiente estequiométrico ​ Donde 𝑛n es el número de moles de una especie. 6.-Rendimiento y Conversión Conversión: Fracción de reactivo consumido en la reacción. 𝑋= (moles reaccionados / moles iniciales) × 100% Rendimiento: Cantidad real obtenida vs. la teórica.

6. 7.-Reacción en Exceso y Reactivo Limitante Reactivo limitante: Se consume completamente y determina la cantidad de producto. Reactivo en exceso: Está en mayor cantidad de la necesaria. 8.-Eficiencia del Proceso Considerar pérdidas, purgas y reciclajes en procesos industriales.

7. La síntesis de amoniaco procede de acuerdo a la siguiente reacción N2 + 3H2 ------- 2NH3 Si en una dada planta se alimentan al reactor 4200 lb/h de N2 y 1040 lb/h de H2 y la producción de NH3 es de 3000 lb/h. a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) ¿Cuál es el porcentaje de exceso de reactivo? c) ¿Cuál es el porcentaje de conversión de la reacción? Ejemplos: