Question

El hierro al ser expuesto hacia el oxígeno se oxida formando óxido férrico, suponiendo que en una
caja cerrada de vidrio tengo 100 gramos de oxígeno y 180 gramos de hierro. Realice los cálculos y
deduzca ¿Cuál es el reactivo limitante? . La fórmula de la reacción es Fe + O2 ------ Fe2O3

Answer 1

El reactivo limitante  en la reacción de combinación mediante oxidación es el hierro

¿Cuál es el reactivo limitante en una reacción?

El reactivo limitante en una reacción química es el que se consume primero, es decir se encuentra en menor cantidad.  Determina el porcentaje de rendimiento de la reacción.

¿Qué es la oxidación del hierro y cual es su ecuación?

Es una reacción de síntesis o combinación del metal Fe con el oxigeno para formar oxido férrico.   Su ecuación balanceada es       $4Fe + 3O_{2} ------ 2Fe_{2} O_{3}$

Los Coeficientes estequiometricos  para la reacción son:

 4 mol Fe necesitan 3 mol $O_{2}$

DATOS

m oxigeno= 100 g

m hierro= 180 g

Calculando los moles de cada uno

PM oxigeno= 32 g/ mol

PM hierro = 55.845 g/mol

$m O_{2} = \frac{100 g}{32 g/mol} = 3.125 mol$

$n_{Fe} = \frac{180 g}{55.845 g/mol} = 3.223 mol$

relación estequiometrica

4 mol Fe necesitan     3 mol  $O_{2}$  

3 mol Fe necesitan      X mol  $O_{2}$  

$mol O_{2} =\frac{3.223 * 3}{4} = 2.417 mol$

mol oxigeno= 2.147

4 mol Fe necesitan 3 mol $O_{2}$  

X mol Fe necesitan  3.125  mol   $O_{2}$

$mol _{Fe} = \frac{3.125 *4}{3} = 4.167 mol$

mol hierro=4.167

3 mol oxigeno            ----- 2 mol oxido férrico

3.125 mol oxigeno      ----     x mol oxido férrico

$mol oxido ferrico= \frac{3.125*2}{3} = 2.083 mol$

Conclusión:  El reactivo limitante es el hierro porque se necesitarían 4.167 mol  y se dispone de 3.223 mol. En cambio, del Oxigeno se disponen de 3.125 g y se consumen todos.  Por ello se acabará primero.

Para conocer más de reactivo limitante en oxidación hierro consulta

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