Realizar cálculos estequiométricos en función del concepto de mol y del número de Avogadro

Nombre:

Marcos Astudillo Espinoza

Fecha:

07 de julio de 2023

Instrucciones Generales

1. Lee con atención cada ejercicio.
2. Lee comprensivamente los recursos de aprendizaje considerados en la semana.
3. De manera individual debes resolver el caso asociado a estequiometría  

Te recordamos que contarás con la posibilidad de plantear tus consultas respecto de los contenidos tratados, en el foro “consultas al profesor”, que estará abierto durante toda la semana.

Esta es una instancia de evaluación sumativa, con calificación y pondera 10% de tu nota de presentación a examen.

Caso:

La magnetita es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso – férrico de fórmula Fe3O4. La magnetita lleva ese nombre por sus propiedades magnéticas. Se hace reaccionar 37 g de magnetita (Fe3O4, 231,55 g/mol) con 18 g de hidruro de sodio (NaH, 24,01 g/mol) en condiciones adecuadas de temperatura, para obtener hierro metálico (Fe, 55,85 g/mol) según la siguiente ecuación balanceada:

Fe3O4  +  4 NaH   →   3 Fe  +  4 NaOH

Según estos datos:

1. Calcula el rendimiento de la reacción si se obtienen experimentalmente 22,79 g de Fe.

                                                   231,55 g/mol          24,01 g/mol

Fe3O4            +           4 NaH   →   3 Fe  +  4 NaOH[pic 2][pic 3][pic 4]

                                                         37 g                        18 g          22,79 g

Fe = 55,85 x 3 = 167,55           Na = 22,989 x 4 = 91,956.                 Fe= 55,85 x 3 = 167,55 g/mol

O  =   16 x 4     = 64                 H   = 1,008 x 4  =  4,032

                    ∑ = 231,55  g/mol                          ∑ = 95,99  g/mol                               

                                                  231,55 g/mol         24,01 g/mol       167,55 g/mol

Fe3O4            +           4 NaH   →         3 Fe  +  4 NaOH[pic 5][pic 6][pic 7]

                                                         37 g                        18 g             22,79 g

Para Fe3O4 , 37g :

                Masa (Fe) = 37 g (Fe3O4 )            [pic 8]

Para NaH,  18 g :

                Masa (Fe) = 37 g (NaH )         [pic 9]

Se observa que la menor cantidad de producto está dada por la magnetita, Fe3O4, lo que indica que este es el reactivo limitante.

        Reactivo limitante:        Fe3O4

        Reactivo excedente:        NaH

        Masa estequiométrica:        26,77 g de Fe

Para encontrar el porcentaje de reacción tenemos la siguiente información: la masa estequiométrica o teórica es 26,77 g de CCl4, que corresponde al 100 % de reacción, pues se utilizó todo el reactivo limitante. También sabemos que la reacción produce 22,79 g de Fe. Entonces:

% de rendimiento =    = 85,13 % Rendimiento[pic 10][pic 11]

1. ¿El rendimiento de esta reacción se considera eficiente?

 Tabla 1. Eficiencia de las reacciones químicas según su rendimiento^[1][pic 12]

 La eficiencia de esta reacción en base a su rendimiento de acuerdo a la tabla 1 es MUY BUENA.