Question

Se dispone de 100 g de sulfuro ferroso con el 97,5% de pureza que reacciona con 50 mL de una disolución de ácido sulfúrico al 27% en masa y densidad 1,2 g/mL, obteniéndose sulfato ferroso y sulfuro de hidrogeno, siendo el rendimiento de la reacción del 89%.

A. Ajustar la reacción por el método de oxido-reducción.
B. Calcular la cantidad de sulfato ferroso que se obtiene de la reacción.
C. Calcular el volumen de sulfuro de hidrogeno que se recogerá́ a 20 ºC y 760 mmHg.
D. Determine la cantidad del reactivo en exceso que no reacciona.


muchas gracias

Answer 1

A. Al ajustar la reacción resulta :       FeS      + H2SO4   →   FeSO4    + H2S    

B. La cantidad de sulfato ferroso que se obtiene de la reacción es 37.78 g

C. El volumen de sulfuro de hidrógeno que se recogerá es de 3.97 Lts .

D.  La cantidad de reactivo en exceso que no reacciona es 82.96 g FeS .

  La cantidad de sulfato ferroso, el volumen de sulfuro de hidrógeno y la cantidad de reactivo en exceso sin reaccionar se calculan mediante los factores de conversión correspondientes basados en la reacción química balanceada, de la siguiente manera:  

  100g sulfuro ferroso  FeS

  pureza = 97.5%

   50 ml sol H2SO4

   27%m/m

   d= 1.2 g/ml

    %R = 89%

   A. Ajustar la reacción =?

   B. g FeSO4=?

   C. Vol H2S=?

       T = 20 ºC +273 = 293ºK

       P = 760 mmHg = 1 atm

  D. cantidad de reactivo en exceso =?

     A.   Reacción química balanceada :

             ₂   ₋₂        ₁     ₆  ₋₂          ₂   ₆ ₋₂         ₁  ₋₂

             FeS      + H2SO4   →   FeSO4    + H2S

             88g            98 g             152g         34g

               ₋₂        ₆

             S   →    S   + 8e-    se oxida

     

   B.    g FeSO4=?

     100g FeS * 97.5 g/100g = 97.5 g FeS

     50 ml sol* 1.2 g/ml *27 g / 100 g =  16.2 g H2SO4

    97.5 g FeS* 98 gH2SO4/88gFeS = 108.57 gH2SO4

    16.2 gH2SO4 * 88gFeS/ 98 gH2SO4 = 14.54 g FeS

     El reactivo limitante es H2SO4

     El reactivo en exceso es FeS

     

       16.2 g H2SO4 * 152 g FeSO4/ 58 g H2SO4 = 42.45 g FeSO4  rend teórico

      %R = Rend real / rend teor*100

       Rend real = %R* Rend teo/100

       Rend real = 89 % * 42.45 gFeSO4/100 = 37.78 g FeSO4

  C.   16.2 g H2SO4 * 34 g H2S/ 98 g H2SO4= 5.62 gH2S

       P* V = m*R*T/Pm

              V= m*R*T/P*Pm

              V = 5.62 g H2S * 0.082 L*atm/ºK*mol * 293ºK/1 atm* 34 g/mol

              V H2S= 3.97 Lts H2S

 D.  La cantidad de reactivo en exceso que no reacciona es :

           97.5 g - 14.54 g = 82.96 g FeS .