Question

Estequiometria de reacciones

Qué cantidad de Hierro se produce al reaccionar 75 gramos de óxido de Hierro (III) de pureza 87% con 27 gramos de Carbono de pureza 97%, si el rendimiento de reacción es del 68%.

Fe2O3 + C ──> Fe + CO2

Answer 1

2 Fe2O3 + 3 C  →  4 Fe + 3 CO2

masa de Fe2O3 = 75·0,87 = 65,25 g de Fe2O3 puro

n(Fe2O3) = 65,25 g / (159,7 g/mol) = 0,41 mol de Fe2O3

masa de C = 27·0,97 = 26,19 g de C puro

n(C) = 26,19 g / (12 g/mol) = 2,18 mol de C

Estequiometría:

2 mol de Fe2O3 reaccionan con 3 mol de C
entonces 0,41 mol de Fe2O3 reaccionarán con x mol de C
x = 2,00 mol de C

Como tenemos más de 2 mol de C (tenemos 2,18 mol) este reactivo está en exceso, siendo el reactivo limitante el Fe2O3, que reacciona en su totalidad. Por tanto

Si 2 mol de Fe2O3 producen teóricamente 4 mol de Fe
entonces 0,41 mol de Fe2O3 producirán teóricamente x mol de Fe

x = 0,82 mol de Fe teóricos

Como el rendimiento de la reacción es del 68%, los moles reales obtenidos serán

0,82 · 0,68 = 0,56 mol de Fe obtenidos realmente