Uno de los métodos de obtención de metales consiste en extraerlos de sus minerales. Así el aluminio se obtiene sometiendo la alúmina (Al2O3) a un proceso de electrolisis en el cual se descompone en aluminio y gas oxígeno. Al2O3—> Al + O2
a) Escribe la ecuación química ajustada del proceso.
b) Calcula la masa de alúmina que hay que procesar para obtener 15 g de aluminio que se utilizan para fabricar un bote de refresco.
c) Calcula los moles de oxígeno que se vierten a la atmósfera en ese proceso.
Datos: M (Al) = 26,98 u; M (O) = 16.00 u
Respuestas
Se tiene la ecuación química que representa la reacción de obtención del aluminio a partir de alúmina y, a partir de una cantidad dada de aluminio, se pide calcular cantidad de alúmina requerida para producirla y la cantidad de oxigeno que se vertería a la atmósfera. Los resultados obtenidos son:
28,3 g de alúmina y 0,42 mol de oxigeno.
Ecuación química:
2 Al₂O₃ → 4 Al + 3 O₂
Peso molecular de Al₂O₃ = 102 g/mol
Peso atómico de Al = 27 g
De la ecuación química, tenemos que procesando 2 moles de Al₂O₃ se obtienen 4 moles de Al, entonces:
2 moles Al₂O₃ producen 4 moles de Al
2 (102 ) g Al₂O₃ producen 4 (27 ) g Al
204 g Al₂O₃ producen 108 g Al
( 204 g Al₂O₃ / 108 g Al ) × 15 g Al = 28,3 g Al₂O₃
Se requiere procesar 28,3 g Alumina para obtener 15 g de aluminio.
De la ecuación química tenemos que se producen 3 moles de oxigeno al procesar 2 moles de alúmina, entonces calculamos cuánto oxigeno se produce al procesar 28,3 g de alúmina:
28,3 g alúmina / 102 g/mol = 0,28 mol alúmina
(3 mol oxigeno / 2 mol alúmina) × 0,28 mol alúmina = 0,42 mol oxigeno
Se vierten a la atmósfera 0,42 mol de oxigeno .