El polvo de ferrita cuyo componente principal es el óxido férrico (Fe2O3) se usa en la fabricación de cables electrónicos para minimizar las interferencias electromagnéticas. A 400°C, al reaccionar con el hidrógeno se produce otro óxido, Fe3O4, que se suele usar como micronutriente en fertilizantes, agregado en el hormigón de alta densidad, tóner en electro-fotografía, y como pigmento en pinturas. La reacción para obtención de este último óxido es: Fe2O3(s) + H2(g) → Fe3O4(s) + H2O(g) Si se puso a reaccionar 1,2 kg de Fe2O3 y 0,1 kg de H2, ¿Qué masa, en kg, de reactivo en exceso quedan sin reaccionar?
Respuestas a la pregunta
En base a la reacción para producir Fe₃O₄, con cantidades determinadas de reactivos, se calcula que:
- El reactivo limitante es Fe₂O₃ .
- Quedan 0,095 kg del reactivo en exceso (Hidrógeno).
Ecuación Química (balanceada)
3 Fe₂O₃(s) + H₂(g) → 2 Fe₃O₄(s) + H₂O(g)
3 mol 1 mol 2 mol 1 mol
479 g 2 g
Reactivos disponibles
1,2 kg de Fe₂O₃ = 1200 g Fe₂O₃
0,1 kg de H₂ = 100 g H₂
De la ecuación química: g Fe₂O₃ / g H₂ = 479 / 2 = 239,5
De los reactivos disponibles: g Fe₂O₃/ g H₂ = 1200 / 100 = 12
El reactivo limitante es el Fe₂O₃.
Cálculo de gramos de reactivo en exceso que no reaccionan
De la ecuación química se tiene que reaccionan 2 g de H₂ con 479 g de Fe₂O₃. Se calcula cantidad de Hidrógeno que reacciona con el Fe₂O₃ disponible:
1200 g Fe₂O₃ × (2 g H₂ /479 g Fe₂O₃ ) = 5 g H₂
Hidrógeno que no reacciona = 100 g - 5 g = 95 g H₂ = 0,095 kg H₂
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