La reacción del óxido de cromo (III) con metal aluminio metálico de 40% de pureza o riqueza produce óxido de aluminio (III) y cromo metálico, con un rendimiento del 80%.
a) Escribe y ajusta la reacción.
b) Halla la cantidad de cromo (en moles, gramos y número de átomos) obtenido a partir de la reacción de
una muestra de 5 kg de óxido puro con 20 kg del metal impuro de aluminio., indicando el reactivo
limitante y lo que sobra.
c) Halla la cantidad de reactivos necesario para lograr producir, con el rendimiento y pureza dados, 1
tonelada de cromo metálico real (no teórico).
Al=27, O=16, Cr=52.
Respuestas
DATOS :
La reacción del óxido de cromo (III) con metal aluminio metálico de 40% de pureza produce óxido de aluminio (III) y cromo metálico ,con rendimiento del 80% .
a) escribir y ajustar la reacción =?
b) moles , gramos y átomos Cr=?
5 Kg Cr2O3 puro = 5000 g Cr2O3
20 Kg Al = 20000 g Al impuro indicando RL=? lo que sobra =?
c) cantidad de reactivos =?
1 ton Cr real = 1000 Kg Cr real = 1000000 g Cr real ( no teórico )
SOLUCION :
Para resolver el ejercicio se procede a escribir primero la reacción química y ajustada para luego realizar los factores de conversión necesarios para el calculo de lo solicitado, de la siguinte manera :
a) Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
152 g 54 g 102 g 104 g
5 Kg Cr2O3= 5000 g Cr2O3 * 54 gAl/ 152 g Cr2O3 = 1776.31 g Al
20000 g Al impuro * 40 g Al puros / 100 g Al = 8000 g Al puros*152 g Cr2O3/ 54 gAl= 22518.51 g Cr2O3 .
b) El reactivo limitante : Cr2O3
El reactivo en exceso : Al y sobra = 8000 g - 1776.31 g = 6223.69 g Al.
5000 g Cr2O3 * 104 g Cr / 152 g Cr2O3 = 3421.05 g Cr RT
%R = RR/RT*100
RR= RT*%R/100 = 3421.05 g Cr*80% /100 = 2736.84 g Cr .
2736.84 g Cr* 1 mol Cr/ 52 g Cr= 52.63 mol Cr
52.63 mols Cr * 6.02*10²³ átomos Cr/ 1 mol Cr = 3.16 *10²⁵ átomos Cr .
c) RR = 1 ton = 1000000 g Cr
%R= RR/RT*100
RT = RR/ %R*100 = 1000000g Cr /80% *100 = 1250000 g Cr
1250000 g Cr * 152 g Cr2O3 / 104 g Cr = 1826923.077 g Cr2O3
1250000 g Cr * 54 g Al / 104 gCr= 649038.46 g Al .
649038.46 gAl * 100 g /40 g = 1622596.154 g Al