Question

Un clavo de hierro de 40 g se cae en un recipiente que contiene 59.5 g de H2SO4 efectuándose la siguiente reacción:

Fe + H2SO4 ------> FeSO4 + H2

a) ¿ Cual es el reactivo limitante y el reactivo en exceso?

b) ¿ Cuantos gramos de sulfato ferroso se obtuvieron?

c) ¿Qué porcentaje de masa del clavo reacciono?

d) ¿ Cuantos gramos de sulfato ferroso se produce si el rendimiento es del 80%?

PA: Fe=55.8 S=32 O=16

Answer 1

Para la reacción entre Hierro y Ácido Sulfúrico, con cantidades determinadas de reactivos, se calcula:

a) El reactivo limitante es el H₂SO₄ y el reactivo en exceso es el Fe.

b) Se obtienen 92,3 g FeSO₄.

c) Reaccionó 85 % de la masa del clavo.

d) Se produce 73,84 g FeSO₄, con rendimiento de reacción de 80%.

Ecuación Química

  Fe  +  H₂SO₄    →    FeSO₄  +   H₂

1 mol      1 mol             1 mol      1 mol

56 g       98 g             152 g       2 g

Reactivos disponibles

40 g Fe

59,5 g H₂SO₄

De la ecuación química:                g H₂SO₄ / g Fe = 98 / 56 = 1,75

De los reactivos disponibles:        g H₂SO₄ / g Fe = 59,5 / 40 = 1,48

El reactivo limitante es el H₂SO₄

Cálculo de cantidad de sulfato ferroso que se produce

59,5 g H₂SO₄  ×  ( 152 g FeSO₄ / 98 g H₂SO₄ ) = 92,3 g FeSO₄ (teórico)

Cálculo de porcentaje del clavo que reaccionó

De la ecuación química se tiene que, reaccionan 98 g de H₂SO₄ con 56 g de Fe. Se calcula cuánto hierro reacciona con 59,5 g H₂SO₄:

59,5 g H₂SO₄  ×  ( 56 g Fe / 98 g H₂SO₄ ) = 34 g Fe

Porcentaje del clavo que reaccionó = ( 34 g / 40 g ) × 100 = 85 %

Reaccionó el 85 % de la masa del clavo de hierro.

Cantidad de Sulfato ferroso que se produce con rendimiento de 80 %

Rendimiento = ( producto real / producto teórico) × 100

80 = ( producto real / 92,3 ) × 100

producto real = 73,84 g FeSO₄

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