Question

El hierro de los materiales metálicos que dejamos a la intemperie, reacciona con el oxígeno del aire, produciendo óxido de hierro (III). Este compuesto es un sólido color rojizo al que comúnmente llamamos óxido.

a) Formula la ecuación química para esta reacción.

b) Balancea la ecuación expresando con tus propias palabras las relaciones de masa o de moles entre reactantes y productos.


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Answer 1

En el óxido férrico u óxido de hierrlo (III), la más común de las reacciones de oxidación del hierro, el número de oxidación del hierro es 3, de modo que como el número de reducción del oxígeno es 2, la molécula es:

$Fe_{2}O_{3}$

a)Planteamos la ecuación:

$Fe+O_2------->Fe_{2}O_{3}$

La equilibramos, es decir, igualamos la cantidad de átomos de cada elemento en ambos miembros:

$4Fe+3O_2------->2Fe_{2}O_{3}$

b)La ecuación dice que 4 moles de hierro y 3 de oxígeno forman 2 moles de óxido férrico, dado que un mol es siempre la misma cantidad, la constante de Avogadro.

Para hallar las reacciones de masas hay que multiplicar los coeficientes por la masa molar de cada molécula:

$m_{Fe}=4.M_{Fe}=4mol.55,8UMA=223g\\m_{O_{2}}=3.M_{Fe}=3mol.16UMA=48g\\m_{Fe_{2}O_{3}}=2.M_{Fe_{2}O_{3}}=2.(2.55,8+3.8)=2.136=272g$

La masa de los reactivos es:

$m_{Fe}+m_{O_{2}}=223g+48g=271g$

Es coherente porque como la reacción se equilibra igualando la cantidad de átomos en ambos miembros, la masa tiene que ser la misma en ambos miembros, concluyo que con 223 gramos de hierro formo 272 gramos de óxido férrico, y en general en esta reacción el óxido férrico tiene

$\frac{272-223}{223} =0,22$

22% más de masa que la del hierro que interviene. O que para oxidar una determinada masa de hierro se necesita una cantidad de oxígeno equivalente al 22% de esa masa.