Question

La casiterita SnO₂, se trata en un horno con 1 Kg de Coque (Carbon Impuro) y se obtiene 4 kg de Sn puro, quedando en exceso SnO₂. Si la reaccion que ocurre es:

SnO₂ + C ➔ CO + Sn

a) ¿Cuál es el porcentaje de pureza del carbón en el Coque?
b) Si la eficiencia es del 80%, ¿Cuántos Kg de SnO₂ Reaccionaron?
(Sn= 118,7g/mol, C=12 g/mol, O= 16 g/mol)

Answer 1

Respuesta: Te explico

Explicación: Antes que nada te recomiendo estudiar desde inicio estequimetria de lo contrario uno se atasca en química, por ejemplo, para poder realizar este ejercicio sin problemas ayuda mucho saber que son los reactivos limitantes y en exceso, para resolver el ejercicio, lo que nos importa es el reactivo limitante.

1er paso: igualar la reacción, ya que es una rección sencilla podemos igualar por método de tanteo.

SnO₂+2C→2CO+Sn (Agregando esos coeficientes a la ecuación, las moleculas quedan igualadas).

2do Paso: sacar el peso molecular de cada molecula que participa en la reaccion, o en tal caso, el peso molecular de las moleculas que sabes que vas a necesitar para resolver el ejercicio.

PM de 2C= 2×12.011g

PM de 2CO=2×(12.011+15.9994)g

PM de Sn=118.710g

PM de SnO₂=150.7088g

(Fijate que en ves de poner g/mol como en el problema, solo puse g, no afecta en nada). (Por cierto, yo estoy usando los pesos de mi tabla periodica, por eso en ves de usar 12 g/mol en C, uso 12.011 por ejemplo.)

3er Paso: (Antes que nada, hasta este punto nos sirve saber qué es eficiencia tambien llamado rendimiento, para saber como usarlo)

(Antes cambiamos los 1 Kg y 4Kg que nos da el problema en gramos).

Resolver el inciso a).

- Para ello necesitamos sacar la masa de 2CO.

Asi que $m_{CO}=1000g_{C}*\frac{2*28.0104g_{CO}}{2*12.011g_{C}}*\frac{80}{100} =1865.6498g_{CO}$(Por cierto, a lo largo del ejercicio ire redondeando los números, asi que te recomiendo que hagas los cálculos).

Observaras que al final del cálculo le agregamos 80%/100%, el rendimiento afecta los cálculos de esa manera, por eso es importante saber como usar ese dato (puedes investigarlo).

Luego de ya tener la masa de 2CO, seguimos por hacer la siguiente relación.

(Aqui decimos lo siguiente: si 2*12.011 gramos de C forman en los reactivos 2*28.0104 de CO, ¿Cuanto C se requiere para formar 1865.6495 de CO?)

(2×12.011)gC→(2×28.0104)gCO

        x      →1865.6498gCO

x=800gC

(Por que hice esa ecuación? Bueno pues primero debemos saber que la

fórmula de porcentaje de pureza es la siguiente:

$Pureza=\frac{CantidadDeSustanciaPura}{CantidadDeSustanciaTotal}*100$ ), La cantidad de sustancia total ya

nos da el problema y son los 1Kg o 1000g, PERO, donde saco la sustancia pura? Pues ya lo acabamos de calcular, son los 800gC.

Solo queda reemplazar: $Pureza=\frac{800g_{C}}{1000g_{C}}*100=80$(El resultado es que el porcentaje de pureza del Carbono es de 80%).

4to Paso: Resolver el inciso b).

Empezamos por $m_{SnO_{2}}=4000g_{Sn}*\frac{1*150.7088g_{SnO_{2}}}{1*118.710g_{Sn}} *\frac{100}{80}=6347.7718g_{SnO_{2}}$

Como el problema pide la masa en Kg, hacemos la conversión:

$m_{SnO_{2}}=6347.7718*\frac{1Kg_{SnO_{2}}}{1000g_{SnO_{2}}}=6.34g_{SnO_{2}}$

Eso es todo.