Problema resuelto de obtención de urea a partir del amoniaco. Se determina el rendimiento de la reacción y el tanto por ciento de nitrógeno en la urea.

1. La urea, CO(NH2)2, se utiliza como fertilizante y se obtiene mediante la reacción:
NH3 + CO2  CO(NH2)2 + H2O
a) Si se obtienen 48,0 g de urea por cada mol de CO2 que reacciona ¿cuál es el
rendimiento de esta reacción?
b) Calcular el tanto por ciento de nitrógeno en la urea.
En primer lugar volvemos a escribir la ecuación química y la ajustamos.
NH3 + CO2  CO(NH2)2 + H2O2
Nos indica que por cada mol de CO2 que reaccione se forma uno de urea.

2. Hallamos el peso molecular de la urea.
Pm(CO(NH2)2) = 12 + 16 + 14 · 2 + 1 · 4 = 60 g/mol
La masa teórica de urea que debería obtenerse es de 60 g, pero como
realmente se obtienen 48 g, el rendimiento ha sido:
Rendimiento =
m(CO(NH2)2) real · 100
m(CO(NH2)2) teórica
=
48 g · 100
60 g
= 80 %

3. CO(NH2)2
Pm(CO(NH2)2) = 12 + 16 + 14 · 2 + 1 · 4 = 60 g/mol
De los 60 g de un mol de urea, 28, (2·14), son del nitrógeno.
Por ello podemos calcular el tanto por ciento de nitrógeno en la urea.
% N =
m(N) · 100
m(CO(NH2)2)
=
28 g · 100
60 g
= 46,7 %