Masa a volumen con pureza 15

 

El hierro al rojo reacciona con el agua dando óxido de hierro (II) e hidrógeno. ¿Cuántos gramos de hierro del 90% de pureza se precisan para obtener 50 litros de hidrógeno, medidos a 25 ºC y 700 mm Hg? ¿Qué peso de óxido de hierro se obtiene?

Datos: Fe = 56, O =16

 

 

Solución:

Datos: Pureza(Fe) 90%; V(H2) = 50 L; T(H2) = 298 K; P(H2) 700 mm Hg

Reacción ajustada:

2 Fe + 3 H2O Fe2O3 + 3 H2

Ahora hallaremos los moles de H2 que se desean obtener para lo cual utilizaremos la ley de los gases ideales:

P V = n R T n = P V/R T

n = 700 mm Hg·(atm/760 mm Hg)·50 L/(0,082 atm·L/mol·K)·298 K = 1,88 moles de H2

Masa de Fe que se necesita:        

1,88 moles H2·(2 moles Fe/3 moles H2)·(56 g Fe/mol Fe) = 70,19 g de Fe

Masa de Fe del 90% que se necesita:

70,19 g de Fe·(100/90) = 78 g de Fe del 90%

Moles de Fe2O3 que se obtienen:

1,88 moles H2·( Fe2O3 mol/3 moles H2) = 0,63 moles Fe2O3

Masa de Fe2O3 obtenida:

 Pm(Fe2O3) = 2·56 + 3·16 = 160

0,63 moles·(160 g/mol) = 100,8 g de Fe2O3

 

 

 

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