Question

2. Analice la siguiente información y responda las preguntas de abajo

A nivel industrial se utilizan dos procesos para obtener hidrógeno gaseoso:

El primer proceso consiste en pasar vapor de agua sobre carbón caliente (10000ºC) y como subproducto se obtiene CO.

El segundo proceso consiste en pasar vapor de agua sobre hierro caliente obteniéndose además del hidrógeno, Fe3O4, como subproducto.

Se dispone de 336 f de Fe(S) y 240 g de C(S) y exceso de vapor de agua, Indique:

a. Las ecuaciones químicas de cada proceso.

b. ¿Cuál de los métodos produce la mayor cantidad de H2 posible?

c. ¿Cuál método consideras menos contaminante? ¿Por qué?

Answer 1

Se dispone de 336 g de Fe(S) y 240 g de C(S) y exceso de vapor de agua:

a. Ecuaciones para cada proceso:

$H_{2}O+C$⇒$CO+H_{2}$

$3Fe+4H_{2}O$⇒$Fe_{3}O_{4}+4H_{2}$

b. Cantidad de $H_{2}$:

Empleando la primera ecuación:

$H_{2}O+C$⇒$CO+H_{2}$

1 mol C produce 1 mol $H_{2}$ peso atómico C=12g/mol

12 g C produce 2 g $H_{2}$.

Por regla de tres tenemos:

12 g C → 2 g H2

240 g C → X

X $H_{2}$ = (240 g C * 2 g $H_{2}$)/ 12 g C

X = 40 g $H_{2}$

Empleando la segunda ecuación:

3 moles Fe producen 4 moles $H_{2}$ , peso atómico Fe=55,85g/mol peso mol $H_{2}$= 2g/mol

3 moles Fe x 55,85g/mol producen 4 moles $H_{2}$ x 2g/mol

entonces:

167,55 g Fe producen 8g $H_{2}$

Por regla de tres tenemos:

167,55 g Fe → 8g $H_{2}$

336 g Fe → X

X$H_{2}$ = (336 g Fe * 8 g $H_{2}$ )/ 167,55 g Fe

X = 16.04 g $H_{2}$

Por lo tanto el primer proceso produce la mayor cantidad de $H_{2}$ posible (40 g $H_{2}$)

c. El método menos contaminante es el segundo, porque no produce monóxido de carbono (CO) como el primero.