Qué cantidad de Magnetita con formula molecular Fe3O4 se produce al reaccionar 200 gramos de Hierro (Fe) de pureza 87% con 200 gramos de H2O, si el rendimiento de reacción es del 76%. Fe(s) + H2O(g) ──> Fe3O4 (s) + H2 (g).
1) Establece la ecuación química balanceada
3Fe(s) + 4H2O - - - - - > Fe3 O4 (s) + 4H2 (g)
2) Escribe las relaciones molares
3 Fe : 4 H2O : 1 Fe3 O4 : 4 H2
3) Calcula la cantidad de hierro en 200 g de hierro con pureza 87%
87% = (x / 200) * 100 = > x = 200 * 87 / 100 = 174 g
4) Convierte 174 g de hierro a moles
masa atómica del hierro : 55, 85 uma = 55, 85 g / mol = > moles d hierro = 174 g / 55, 85 g / mol = 3, 12 mol
5) Convierte la cantidad de agua a moles y calcula el reactivo limitante a partir de las relaciones molares estequiométricas
a) masa molar del agua = 18 g / mol
moles de agua = 200 g / 18 g / mol = 11, 11 mol
b) reactivo limitante
3 moles de Fe : 4 moles de agua = 3 / 4 = 0, 75
3, 112 moles de Fe / 11, 11 moles de agua = 0, 28 = > hay menos Fe disponible del que se necesita para reacccionar con 11, 11 moles de agua, por tanto, el reactivo limitante es el hierro.
6) Calcula la cantidad de producto obtenida a partir de la cantidad disponible del reactivo limitante :
[1 mol Fe3O4 / 3 mol Fe] * 3, 11 mol Fe = 1, 04 mol Fe3O4
7) Calcula el rendimiento
1, 04 mol * 76% = 0, 79 mol
8) Convierte el número de moles a gramos
masa molar de Fe3O4 = 3 * 55, 85 g / mol + 4 * 16 g / mol = 231, 55 g / mol
gramos de Fe3O4 = 0, 79 mol * 231, 55 g / mol = 182, 92 g
Respuesta : 183 g.
Espero haberte ayudado saludos y evaluame : ).
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