Question

la industria siderurgica obtiene hierro a partir de minerales como la hematita , generalmente utilizando altos hornos. si se combina tiene 4 TM de hematita (Fe2O3) al 48% de pureza con 1,4 TM de CO, determine la masa de kilogramos de hierro que se puede obtener como maximo, segun la reaccion.
Fe2O3+CO-> Fe+CO2
PA(UMA): Fe =56; O=16; C=12

Answer 1

Hola!

Masa de hierro que se puede obtener es de 0,4286kg

   Resolución
4TM equivalen a 4000kg
1,4TM equivalen a 1400kg

Porcentaje de pureza de Fe₂O₃ 
masa de Fe₂O₃ = 4000kg * 0,48 = 1920kg

La masa molar del Fe₂O₃ es: 2(56) + 3 (16) = 160kg/kmol
La masa molar del CO es: 12 + 16 = 28kg/kmol

Se calculan los moles puros que se tienen de Fe₂O₃
nFe₂O₃ = 1920kg * (kmol/160kg) = 12kmol

Se calculan los moles que se tienen de CO
nCO = 1400kg * (kmol/28kg) = 50kmol

Balanceamos la ecuación
Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

Determinamos el reactivo límite
nCO necesarios = 12kmol Fe₂O₃ * (3kmol CO/1kmol Fe₂O₃)
nCO necesarios = 36kmol CO necesarios 

Si tengo 50kmol de CO y necesito 36kmol, tengo CO de sobra por lo tanto el reactivo límite es el Fe₂O₃ 

Determinamos los moles que se producen de Fe
nFe producidos = 12kmol Fe₂O₃ * (2kmol Fe/1kmol Fe₂O₃)
nFe producidos = 24kmol Fe producidos

Determinamos la masa de Fe
masa Fe = 24kmol * (1kmol/56kg) = 0,4286kg