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Transcripción

1 1 de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de Se hacen reaccionar 180g de sulfato férrico con 00g de ioduro de sodio (85% de pureza) obteniéndose 98g de iodo, sulfato ferroso y sulfato de sodio. a) Escribir y balancear la ecuación. b) Cuál es el reactivo limitante? c) Qué cantidad de reactivos en exceso? d) Cuántos gramos de cada reactivo y cada producto se obtienen? e) Cuál es el rendimiento de la reacción? SOLUCIÓN afe SO + bnai di + efeso + fna SO 4 4 Realizando el balance por elemento químico: Fe : a = e 1 S :a = e + f O :1a = 4e + 4 f Na : b = f 4 I : b = d 5 Con base en las proporciones del número de incógnitas que son CINCO (5) y el número de ecuaciones que son CINCO (5). Se encuentran equilibradas y podre asignarle el valor directo a la variable libre d, le asignare un valor a la variable con mayor asociación. Finalmente existen dos ecuaciones que son múltiplos y por lo

2 de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de 011 tanto desequilibra el modelo, son equivalentes la ecuación <> y <>: d = 1 Expresando todas las incógnitas en función de e: a = e 1 a = e 6 Reemplazando el valor asignado anteriormente en la ecuación <5> b b = = d 5 Reemplazando los valores obtenidos hasta el momento y la ecuación <6> en la ecuación <> a = e + f e = e + f e e f = e f = 7 Observando el denominador de las expresiones algebraicas que representan la solución de todas las incógnitas en función de e, concluyo que lo más aconsejable para que las incógnitas den valores enteros es: e = Reemplazando el valor de e en las ecuaciones anteriores, obtendré las magnitudes

3 de todas las incógnitas: de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de 011 a = 1; b = ; d = 1; f = 1 Con base en los valores anteriormente obtenidos, concluyo que la ecuación química tiene el siguiente balance: Fe SO + NaI I + FeSO + Na SO COMPUESTO PESO MOLECULAR Fe SO NaI I FeSO Na SO ( 4 ) ( 4 ) = = mol _ de _ Fe SO 1 mol _ de _ Fe SO4 = g _ de _ Fe SO moles _ de _ Fe SO mol _ de _ Fe SO Cantidad de iodo sódico puro:

4 4 de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de g _ de _ NaI 85% = 170 g _ de _ NaI _ puro 1 mol _ de _ NaI 170 g _ de _ NaI = g _ de _ NaI = 1.14 mol _ de _ NaI moles _ de _ NaI = 1.14 mol _ de _ NaI Con base en las proporciones molares de los reactivos en la ecuación química: COMPUESTO MOL DE ECUACIÓN Fe SO 1 MOL DE ENTRADA NaI 1.14 Concluyo que el RECTIVO LÍMITE es el sulfato férrico. 1 mol _ de _ Fe SO g _ de _ Fe SO mol _ de _ NaI g _ de _ NaI 1 mol _ de _ Fe SO 1 mol _ de _ NaI = g _ de _ NaI

5 5 de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de 011 masa _ de _ NaI = g _ de _ NaI Exceso _ g _ de _ NaI = Exceso _ g _ de _ NaI = mol _ de _ Fe SO g _ de _ Fe SO 1 mol _ de _ I g _ de _ I 1 mol _ de _ Fe SO 1 mol _ de _ I = g _ de _ I masa _ de _ I = g _ de _ I 1 mol _ de _ Fe SO g _ de _ Fe SO mol _ de _ FeSO g _ de _ FeSO 1 mol _ de _ Fe SO 1 mol _ de _ FeSO 4 4 4

6 = g _ de _ FeSO 6 de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de 011 masa _ de _ FeSO = g _ de _ FeSO mol _ de _ Fe SO g _ de _ Fe SO 1 mol _ de _ Na SO g _ de _ Na SO 1 mol _ de _ Fe SO 1 mol _ de _ Na SO 4 4 = 6.97 g _ de _ Na SO 4 4 masa _ de _ Na SO = 6.97 g _ de _ Na SO 4 4 COMPUESTO REACTIVOS PRODUCTOS Fe SO NaI I FeSO Na SO

7 7 de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de 011 TOTAL El rendimiento de la reacción es: Eficiencia _ de _ la _ reacción masa _ teórica _ de _ I masa _ real _ de _ I 100% % % = Eficiencia _ de _ la _ reacción = %. Para transformar completamente el fósforo blanco en ácido H PO 4 utilizando ácido nítrico se debe emplear un exceso del 50% de ácido nítrico respecto de la cantidad estequiométrica Qué cantidad (en kg) de ácido nítrico del 5% deberá emplearse para oxidar completamente 10kg de fósforo blanco de acuerdo con la reacción: P + 5HNO + H O H PO + 5NO 4 1 mol _ de _ P 10 Kg _ de _ P 0.97 Kg _ de _ P

8 8 de 8 Marquetalia, 7 de Noviembre de mol _ de _ HNO 6.01 Kg _ de _ HNO 1 mol _ de _ P 1 mol _ de _ HNO =.907 Kg _ de _ HNO masa _ de _ HNO =.907 Kg _ de _ HNO Acido nítrico al 5% de pureza, conduce a que se tengan que utilizar, con base en la cantidad teórica:.907 Kg _ de _ HNO 0.5 = Kg _ de _ HNO Con base en que la reacción requiere de un 50% de exceso de ácido nítrico, concluyo con la cantidad exacta de éste reactivo para obtener la oxidación completa del fosforo blanco. ( 1.5) Kg _ de _ HNO = Kg _ de _ HNO masa _ de _ HNO = Kg _ de _ HNO