De acuerdo a la reacción: 2al+fe2o3→ al2o3+2fe se hacen reaccionar 124g de al con 601g de fe2o3 determinar:
a) reactivo limitante, reactivo en exceso, la masa en gramos de AL2O3 que se formo (R.T), y el %R, sabiendo R.P=250g
Respuestas
Dada la reacción balanceada
2 Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2 Fe
2 mol de Al reacciona con 1 mol de Fe₂O₃ y se obtienen 1 mol de Al₂O₃ y 2 mol de Fe.
El primer paso para ver las relaciones de masa es calcular las masas molares.
PM Al: 27 g/mol
PM Fe₂O₃: 160 g/mol (2.56 + 3.16)
PM Al₂O₃: 102 g/mol (2.27 + 3.16)
PM Fe: 56 g/mol
54 g de Al (2 mol) reaccionan con 160 g de Fe₂O₃ (1 mol) y se obtienen 102 g de Al₂O₃ (1 mol) y 112 g de Fe (2 mol).
a)
Si se tienen 124 g de Al y 601 g de Fe₂O₃, el aluminio es el reactivo limitante porque se halla en menor proporción (124 /54 y 601 / 160).
b)
El oxido de hierro (III) es el reactivo en exceso.
c) El reactivo limitante es el que determina la cantidad de producto que se forma. Según las relaciones planteadas 54 g de Al dan 102 g de Al₂O₃. Si se tienen 124 g de Al se obtendrán x gramos de óxido:
x = 124 g Al . 102 g Al₂O₃ / 54 g Al
x = 234,2 g Al₂O₃
Se obtienen 234,2 g de óxido de aluminio
d) Según los datos del problema el rendimiento es mayor al 100 %.
R = (250 / 234,2) . 100
(debe haber un error en el dato de rendimiento práctico, tiene que ser menor al teórico)
De acuerdo a la reacción entre Aluminio y Óxido Férrico, con determinada cantidad de reactivos, se determina:
a) El reactivo limitante es el Aluminio y el reactivo en exceso es el Óxido Férrico.
b) Masa de Al₂O₃ que se obtiene = 234,6 g Al₂O₃
c) Rendimiento = 93,84 %
Ecuación Química
2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe
Reactivos disponibles
124 g de Al × 1 mol Al / 27 g = 4,6 mol Al
601 g Fe₂O₃ × 1 mol Fe₂O₃ / 160 g = 3,8 mol Fe₂O₃
Determinación de reactivo limitante y reactivo en exceso
De la ecuación química: moles Fe₂O₃ / moles Al = 1 / 2 = 0,50
De los reactivos disponibles: moles Fe₂O₃ / moles Al = 3,8 / 4,6 = 0,82
El reactivo limitante es el Aluminio (Al)
El reactivo en exceso es el Óxido Férrico
Cálculo de Al₂O₃ producido (rendimiento teórico)
De la ecuación química, se tiene que a partir de 2 moles de Al se produce 1 mol de Al₂O₃.
4,6 moles Al × ( 1 mol Al₂O₃ / 2 moles Al ) = 2,3 moles Al₂O₃
2,3 moles Al₂O₃ × (102 g / mol ) = 234,6 g Al₂O₃
Cálculo del rendimiento de reacción:
% rendimiento = (234,6 / 250 ) × 100 = 93,84 %
(Asumiendo que el rendimiento de producto debía ser 250 g)
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