Se dispone de 100 g de sulfuro ferroso con el 97,5% de pureza que reacciona con 50 mL de una disolución de ácido sulfúrico al 27% en masa y densidad 1,2 g/mL, obteniéndose sulfato ferroso y sulfuro de hidrogeno, siendo el rendimiento de la reacción del 89%.
A. Ajustar la reacción por el método de oxido-reducción.
B. Calcular la cantidad de sulfato ferroso que se obtiene de la reacción.
C. Calcular el volumen de sulfuro de hidrogeno que se recogerá́ a 20 ºC y 760 mmHg.
D. Determine la cantidad del reactivo en exceso que no reacciona.
muchas gracias
Respuestas
A. Al ajustar la reacción resulta : FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S
B. La cantidad de sulfato ferroso que se obtiene de la reacción es 37.78 g
C. El volumen de sulfuro de hidrógeno que se recogerá es de 3.97 Lts .
D. La cantidad de reactivo en exceso que no reacciona es 82.96 g FeS .
La cantidad de sulfato ferroso, el volumen de sulfuro de hidrógeno y la cantidad de reactivo en exceso sin reaccionar se calculan mediante los factores de conversión correspondientes basados en la reacción química balanceada, de la siguiente manera:
100g sulfuro ferroso FeS
pureza = 97.5%
50 ml sol H2SO4
27%m/m
d= 1.2 g/ml
%R = 89%
A. Ajustar la reacción =?
B. g FeSO4=?
C. Vol H2S=?
T = 20 ºC +273 = 293ºK
P = 760 mmHg = 1 atm
D. cantidad de reactivo en exceso =?
A. Reacción química balanceada :
₂ ₋₂ ₁ ₆ ₋₂ ₂ ₆ ₋₂ ₁ ₋₂
FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S
88g 98 g 152g 34g
₋₂ ₆
S → S + 8e- se oxida
B. g FeSO4=?
100g FeS * 97.5 g/100g = 97.5 g FeS
50 ml sol* 1.2 g/ml *27 g / 100 g = 16.2 g H2SO4
97.5 g FeS* 98 gH2SO4/88gFeS = 108.57 gH2SO4
16.2 gH2SO4 * 88gFeS/ 98 gH2SO4 = 14.54 g FeS
El reactivo limitante es H2SO4
El reactivo en exceso es FeS
16.2 g H2SO4 * 152 g FeSO4/ 58 g H2SO4 = 42.45 g FeSO4 rend teórico
%R = Rend real / rend teor*100
Rend real = %R* Rend teo/100
Rend real = 89 % * 42.45 gFeSO4/100 = 37.78 g FeSO4
C. 16.2 g H2SO4 * 34 g H2S/ 98 g H2SO4= 5.62 gH2S
P* V = m*R*T/Pm
V= m*R*T/P*Pm
V = 5.62 g H2S * 0.082 L*atm/ºK*mol * 293ºK/1 atm* 34 g/mol
V H2S= 3.97 Lts H2S
D. La cantidad de reactivo en exceso que no reacciona es :
97.5 g - 14.54 g = 82.96 g FeS .