Procesos industriales quimicos

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Pauta Evaluación Sumativa N°4

Problema 1. El proceso de Ostwald es un proceso químico para la producción de ácido nítrico el cual fue desarrollado por Wilhelm Ostwald. Es uno de los principales pilares de la industria química moderna. El proceso se inicia con la reacción entre amoniaco y oxígeno, de acuerdo con la siguiente reacción:

NH3(g) + O2(g) → NO(g) + H2O(g)

Luego, el óxido nítrico se oxida para obtener el dióxido de nitrógeno (NO2), de la siguiente forma:

NO(g) + O2(g) →NO2(g)

Finalmente, este gas es absorbido por el agua, generando el producto deseado que corresponde a ácido nítrico, como se muestra a continuación:

NO2(g) + H2O(l) →HNO3(ac) + HNO2(ac)

A partir del proceso descrito;

1. Balancee las ecuaciones químicas para cada etapa del proceso

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              El óxido nítrico se oxido                                 dióxido de nitrógeno [pic 6][pic 5]

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                     El gas absorbido por el agua                              Acido Nítrico[pic 8]

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1. Determine la masa de amoniaco (en kg) que se debe utilizar para producir 4.00 toneladas de HNO3 de acuerdo con el procedimiento anterior, sabiendo que cada etapa del proceso tiene un porcentaje de rendimiento del 75% .(1 ton = 907185 g)

Rendimiento de la reacción.-

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• N=14 gr/mol
• O= 16 gr/mol
• H=1 gr/mol

Paso 1.-
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Paso 2.-

Ef1.-

• [pic 15]

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Ef2.-

• [pic 18]

Ef3.-

• [pic 19]

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                                                     [pic 22]

                                             (m= masa producto teórico)

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Problema 2. El proceso de conversión de las menas de hierro a hierro fundido se realiza en un horno denominado alto horno. En este horno el mineral de hierro Fe2O3 en presencia de CO se convierte en hierro fundido y además genera CO2 como producto secundario. Suponga que se obtienen 3280 g de Fe a partir de una muestra de 7860 g de Fe2O3. A partir de este enunciado responda:

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1. Describa la ecuación de la reacción química

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Oxido de hierro + Monóxido de Carbono           Hierro Fundido + Dióxido de Carbono[pic 26]

                                                                               Producto

Balance método Redox.-

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Semi reacción

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Calculo estequeometrico

Ve- (Fe)= 0 – 1 x 1 x 2 = -6

Ve- (CO)= 4 x 1 x 1 – 2 x 1 x 1= +2

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El Carbono es el elemento que se oxida

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El Fierro es el elemento que se reduce

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Balance de átomos

1. Si la reacción se completa, ¿Cuál es el porcentaje de pureza del Fe2O3 en la muestra original?

3280 grs de Fe             7860 grs de Fe2O3[pic 35]

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Fe= 55,845 grs/mol

O= 16 grs/mol

C= 12 grs/mol

160 grs/mol[pic 37]

(3) CO= 28 grs/mol x 3= 84 grs/mol

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