Question

Se pretende hacer reaccionar 531,75 g de cloro (Cl 2 ) con 300 g de hierro:
a) ¿Están estas cantidades en proporción estequiométrica?
b) Calcula la cantidad de hierro que reaccionará.
c) Calcula la cantidad de FeCl 3 que se forma.
Cl 2 + Fe → Fe 2 Cl3 (Información extra)

Answer 1

Los reactivos de esta reacción no están en proporción estequiométrica, reaccionan los 300 gramos de hierro que se introducen formando 586 gramos de cloruro férrico.

Explicación:

Para empezar a resolver vamos a plantear la ecuación química que lleva al cloruro férrico:

$Cl_2+Fe-->Fe_2Cl_3$

Tenemos que equilibrar la cantidad de átomos de un lado y del otro, vemos que necesitamos en ambos miembros 6 átomos de cloro.

$3Cl_2+4Fe-->2Fe_2Cl_3$

a) Para determinar si las cantidades están en proporción estequiométrica hay que hallar los números de moles, sabiendo que la masa molar del cloro es 70,9g/mol y la del hierro 55,8g/mol.

$n_{Fe}=\frac{300g}{55,8g/mol}=5,38mol\\\\n_{Cl_2}=\frac{531,75g}{70,9g/mol}=7,5mol$

La ecuación nos dice que la proporción es 4 moles de hierro por cada 3 de cloro. Por lo que los reactivos no están en proporción estequiométrica (para que lo estén tiene que haber 10 moles de hierro)

b) Del punto anterior vemos que el cloro es un reactivo en exceso, por lo que reacciona todo el hierro que hay en esta reacción. Es decir los 300 gramos.

c) De acuerdo a la ecuación química, por cada 4 moles de hierro que reaccionan, se forman 2 moles de cloruro férrico. Es decir la cantidad de cloruro férrico formada es, en moles, la mitad de la cantidad de hierro que reacciona. Queda:

$n_{Fe_2Cl_3}=\frac{n_{Fe}}{2}=2,686mol\\\\m_{Fe_2Cl_3}=n(2M_{Fe}+3M_{Cl})=2,686mol(2.55,8\frac{g}{mol}+3.35,45\frac{g}{mol})\\\\m_{Fe_2Cl_3}=586g$