Question

Como resolver el punto b) del siguiente ejercicio de estequiometria ?
En un horno se hace reaccionar óxido férrico con carbón para obtener anhídrido
carbónico y hierro.
Fe2O3(s) + C(s) → Fe (l) + CO2(g)
Balancea la ecuación y calcula, si se hacen reaccionar 25 kg de óxido férrico de 80%:
a) ¿Cuánto carbón necesitaremos?
b) Si la reaccion tiene un rendimiento del 65%. ¿Cuantos moles de anhidrido carbonico se formará?

Answer 1

b) La reacción balanceada es

2 Fe₂O₃ + 3 C  →  4 Fe + 3 CO₂

2 mol de óxido férrico reacciona con 3 mol de carbono y se producen 4 mol de hierro y 3 mol de dióxido de carbono.

PM Fe₂O₃ = 160 g/mol

PM C = 12 g/mol

PM Fe = 56 g/mol

PM CO₂ = 44 g/mol

320 g de Fe₂O₃  (2 mol)  reaccionan con 36 g de C (3 mol) y se obtienen 224 g de Fe (4 mol) y 132 g de CO₂ (3 mol).

320 g de óxido férrico producen 3 mol de CO₂. Si se parte de 25000 g de Fe₂O₃ de 80 % de pureza se obtendrán x moles de CO₂.

25000 g impuro x 80 puro / 100 impuro = 20000 g

Cálculo de moles teóricas

x = nt = 20000 g Fe₂O₃ . 3 mol CO₂ / 320 g

nt = 187,5 mol

Con un rendimiento del 100 % se obtendrían 187,5 mol de CO₂ a partir de 20000 g de Fe₂O₃ (25000 g 80 % pureza). Si el rendimiento es del 65 % se obtendrán x moles de CO₂:

x = 187,5 mol . 65 / 100

x = 121,875 mol

Se producirán 121,875 mol de CO₂ a partir de 25000 g de Fe₂O₃ 80 % de pureza con un rendimiento de reacción del 65 %.