Question

. Qué cantidad de Hierro se produce al reaccionar 75 gramos de óxido de Hierro (III) de pureza 87% con 27 gramos de Carbono de pureza 97%, si el rendimiento de reacción es del 68%.

Answer 1

Masa de reactivos
75 · 0,87 = 65,25 g de Fe2O3 puro
27 · 0,97 = 26,19 g de C puro

Moles de reactivos
Fe2O3: 65,25 g / (159,6 g/mol) = 0,41 mol de Fe2O3
C: 26,19 g / (12 g/mol) = 2,18 mol

Reacción
2 Fe2O3 + 3 C  →  4 Fe + 3 CO2

Estequiometría
Si 2 mol de Fe2O3 reaccionan con 3 mol de C
entonces 0,41 mol de Fe2O3 reaccionarán con x mol de C
x = 0,62 mol de C

Reactivo limitante
Como hay mucho más C del preciso para reaccionar con el Fe2O3 que tenemos, diremos que el C está en exceso y que el Fe2O3 es el reactivo limitante.

Cálculo con el reactivo limitante
Como el C está en exceso no reacciona en su totalidad, por lo cual hay que hacer los cálculos con el reactivo limitante.
Suponiendo que el rendimiento fuera del 100%,
Si 2 mol de Fe2O3 producen 4 mol de Fe
entonces 0,41 mol de Fe2O3 producirán x mol de Fe
x = 0,82 mol de Fe teóricos
pero como el rendimiento de la reacción sólo es del 68%, la cantidad de hierro obtenido será
0,82 · 0,68 = 0,56 mol de Fe reales