Question

Apartir de un kg de pirita del 75% de pureza en FeS2, se ha obtenido 1kg de H2SO4 del 98% en masa. La reacción química global que tiene lugares: FeS2(s) + 3 O2(g) + 2 H2O(l) -> Fe(s) + 2 H2SO4(ac) Con los datos proporcionados, calcula el rendimiento global del proceso: Datos: MA: (Fe = 56), (S = 32), (O = 16), (H = 1) Con resolución por favor

Answer 1

Se tiene la cantidad de ácido sulfúrico (de concentración conocida) que se produce a partir de una determinada cantidad de pirita de hierro y la ecuación que representa la reacción química global del proceso. Se pide calcular el rendimiento del proceso. El resultado obtenido es: 60,2 % de rendimiento.

Datos:

Se tiene 1 kg de pirita (FeS₂)  ......... Se obtiene 1 kg H₂SO₄ (98% m/m)

FeS₂(s) + 3 O₂(g) + 2 H₂O(l)    ->   Fe(s) + 2 H₂SO₄(ac)

Peso molecular de pirita = 56 + 2 (32 ) = 120 g/mol

Peso molecular de H₂SO₄ = 2 + 32 + 4 (16) = 98 g/mol

Disponible: 1 kg pirita × 1000 g / kg × ( 1 mol / 120 g ) = 8,3 moles de pirita

Producido:  1 kg H₂SO₄ al 98 % m/m

1 kg ácido impuro × 98 kg ácido puro / 100 kg ácido impuro = 0,98 kg ácido puro.

0,98 kg H₂SO₄  ×  ( 1 mol / 98 g ) ×  ( 1000 g / kg ) = 10 moles H₂SO₄

De la ecuación química tenemos que a partir de 1 mol de pirita se producen 2 moles de ácido sulfúrico. Entonces:

( 2 moles H₂SO₄ / 1 mol FeS₂ )  ×   8,3 moles FeS₂  = 16,6 moles H₂SO₄

Se debían producir 16,6 moles de  H₂SO₄ y se producen 10, entonces el rendimiento de la reacción es:

% rendimiento = (10 moles  H₂SO₄ / 16,6 moles  H₂SO₄) × 100

% rendimiento = 60,2 %