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El proceso que te voy a indicar es el que yo sigo y el cual recomiendo, pero pregúntale a tu profesor/a si le gusta así para evitar malentendidos. Comencemos:
Te indica que Fe2SO4 se produce por la reacción entre el hierro y el ácido sulfúrico. Para esto tienes que saber formular, de manera que lo único que tienes que hacer es escribir como reactivos el hierro y el ác. sulfúrico y el Fe2SO4 como producto, tal que así:
Fe + H2SO4 -----> Fe2SO4 + H (el hidrógeno se desprende del SO4 para que éste enlace con el hierro)
Ajustamos:
2Fe +H2SO4 -----> Fe2SO4 + 2H
Con esto terminamos el primer apartado.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
El apartado b es más complicado, pero el procedimiento a seguir es muy sencillo si tienes claro el concepto de mol:
Lo primero que tenemos que conocer es la proporción estequiométrica, que viene a ser la proporción en la que, según la fórmula, están los reactivos. Para ello dividimos los moles del que más tenga por los moles del que menos. En este caso 2/1= 2 moles de hierro /mol de H2SO4.
Ahora que conocemos la proporción estequiométrica, vamos a calcularlos moles REALES de cada uno de los reactivos. Para ello calcularemos primero sus masas atómicas/moleculares.
MFe = 55'84u
MH2SO4 = 2•1 + 32 + 16•4 = 98u
Ahora que conocemos las masas atómicas/moleculares, es hora de calcular los moles de cada uno, para ello recurrimos a la fórmula de n= m/M, donde n son los moles, m la masa y M la masa atómica/molecular.
n del hierro = 5g/55'8 = 0'09 moles de hierro.
n del ác. sulfúrico = (30'0 ml • 0'30 • 1'22) / 98 = 0'11 moles de ácido sulfúrico.
Como sabemos los moles que realmente reaccionan en este caso, ahora podremos calcular la proporción real que hay entre ellos del mismo modo que calculamos la estequiométrica: 0'11 / 0'09 = 1'22 moles de ácido sulfúrico / mol de hierro.
Si restamos la proporción estequiométrica a la proporción real sabremos los moles en exceso del ácido sulfúrico (el cual ya hemos visto que está en exceso con el hierro) : 2'00 - 1'22 = 0'78 moles de ácido sulfúrico en exceso. De esta forma deducimos que el reactivo limitante es el hierro, ya que en cuanto este se termina, la reacción concluye al entrar en equilibrio, por lo que el ácido sulfúrico es el reactivo en exceso.
Para calcular la masa del reactivo en exceso que ha sobrado, hacemos lo siguiente:
98 (M del ác sulfúrico) • 0'78 (moles de ác. sulfúrico en exceso) • 0'09 (moles de hierro que reaccionan)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- = 18'79 ml de ácido sulfúrico en exceso.
0'30 (del 30% de riqueza en peso del ácido) • 1'22 (su densidad)
El apartado c es el más sencillo de todos. Para calcularlo recurrimos a la más que conocida fórmula de PV=nRT. Despejamos el volumen de tal manera que:
V= (nRT)/P
Sustituímos en la fórmula:
1 mol de H (porque hay 2 moles de H por cada 2 moles de hierro, que es el limitante: 2/2=1) •0'082 • 323 K (273 +50ºC) • 0'855 (intuyo que pone un 85'5% de rendimiento, pero no lo puedo leer bien a esa distancia)
V= ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- = 7'5 ml de H
3 atm
PD: Espero que te haya servido de algo. De cualquier forma, consúltalo con tu profesor no sólo para saber si le gusta así sino también para saber si está bien. Soy humano y me confundo como todos, y es posible que haya hecho algo mal. Él te sabrá decir el qué, de ser el caso :)
Te indica que Fe2SO4 se produce por la reacción entre el hierro y el ácido sulfúrico. Para esto tienes que saber formular, de manera que lo único que tienes que hacer es escribir como reactivos el hierro y el ác. sulfúrico y el Fe2SO4 como producto, tal que así:
Fe + H2SO4 -----> Fe2SO4 + H (el hidrógeno se desprende del SO4 para que éste enlace con el hierro)
Ajustamos:
2Fe +H2SO4 -----> Fe2SO4 + 2H
Con esto terminamos el primer apartado.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
El apartado b es más complicado, pero el procedimiento a seguir es muy sencillo si tienes claro el concepto de mol:
Lo primero que tenemos que conocer es la proporción estequiométrica, que viene a ser la proporción en la que, según la fórmula, están los reactivos. Para ello dividimos los moles del que más tenga por los moles del que menos. En este caso 2/1= 2 moles de hierro /mol de H2SO4.
Ahora que conocemos la proporción estequiométrica, vamos a calcularlos moles REALES de cada uno de los reactivos. Para ello calcularemos primero sus masas atómicas/moleculares.
MFe = 55'84u
MH2SO4 = 2•1 + 32 + 16•4 = 98u
Ahora que conocemos las masas atómicas/moleculares, es hora de calcular los moles de cada uno, para ello recurrimos a la fórmula de n= m/M, donde n son los moles, m la masa y M la masa atómica/molecular.
n del hierro = 5g/55'8 = 0'09 moles de hierro.
n del ác. sulfúrico = (30'0 ml • 0'30 • 1'22) / 98 = 0'11 moles de ácido sulfúrico.
Como sabemos los moles que realmente reaccionan en este caso, ahora podremos calcular la proporción real que hay entre ellos del mismo modo que calculamos la estequiométrica: 0'11 / 0'09 = 1'22 moles de ácido sulfúrico / mol de hierro.
Si restamos la proporción estequiométrica a la proporción real sabremos los moles en exceso del ácido sulfúrico (el cual ya hemos visto que está en exceso con el hierro) : 2'00 - 1'22 = 0'78 moles de ácido sulfúrico en exceso. De esta forma deducimos que el reactivo limitante es el hierro, ya que en cuanto este se termina, la reacción concluye al entrar en equilibrio, por lo que el ácido sulfúrico es el reactivo en exceso.
Para calcular la masa del reactivo en exceso que ha sobrado, hacemos lo siguiente:
98 (M del ác sulfúrico) • 0'78 (moles de ác. sulfúrico en exceso) • 0'09 (moles de hierro que reaccionan)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- = 18'79 ml de ácido sulfúrico en exceso.
0'30 (del 30% de riqueza en peso del ácido) • 1'22 (su densidad)
El apartado c es el más sencillo de todos. Para calcularlo recurrimos a la más que conocida fórmula de PV=nRT. Despejamos el volumen de tal manera que:
V= (nRT)/P
Sustituímos en la fórmula:
1 mol de H (porque hay 2 moles de H por cada 2 moles de hierro, que es el limitante: 2/2=1) •0'082 • 323 K (273 +50ºC) • 0'855 (intuyo que pone un 85'5% de rendimiento, pero no lo puedo leer bien a esa distancia)
V= ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- = 7'5 ml de H
3 atm
PD: Espero que te haya servido de algo. De cualquier forma, consúltalo con tu profesor no sólo para saber si le gusta así sino también para saber si está bien. Soy humano y me confundo como todos, y es posible que haya hecho algo mal. Él te sabrá decir el qué, de ser el caso :)