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%?

1) Calcula la cantidad de reactivos puros :

óxido de hierro (III) = Fe2O3

75 g de Fe2O3 al 87% = > 75 g * 0, 87 = 65, 25 g de Fe2O3

Carbono

27 g de C al 97% de pureza = > 27 g * 0, 97 = 26, 19 g de C

2) Convierte los gramos puros de cada sustancia a moles, usando la masa molar de cada una.

Fe2O3 : 2 * 55, 85 g / mol + 3 * 16 g / mol = 159, 7 g / mol

número de moles = 65, 25 g / 159, 7 g / mol = 0, 409 mol

C : 12 g / mol

número de moles = 26, 19 g / 12 g / mol = 2, 183 mol

3) Escribe la ecuación química balanceada y obtén las relaciones estequiométricas molares :

2Fe2O3 + 3C - - - - - > 4Fe + 3CO2

2 mol Fe2O3 : 3 mol C : 4 mol Fe

4) Determina el reactivo limitante

relación estequiométrica : 3 mol C / 2 mol Fe2O3 = 1, 5

relación actual : 2, 183 mol C / 0, 409 mol Fe2O3 = 5, 33

Por tanto, hay más C de lo requerido para reaccionar con 0, 409 mol de Fe2O3 y el Fe2O3 es el reactivo limitante.

5) Determina la cantidad de Fe producida a partir de 0, 409 mol de Fe2O3

4 mol Fe / 2 mol Fe2O3 * 0, 409 mol Fe2O3 = 0, 818 mol Fe.

6) Ajusta por el rendimiento de la reacción de 68%

0, 818 * 68% = 0, 55624 mol de Fe

7) Transforma a gramos multiplicando por la masa atómica del Fe

0, 55624 mol Fe * 55, 85 g / mol = 31, 07 g de Fe

Respuesta : 31, 07 g de hierro.