Ejercicios de Física y Química

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Masa de producto y estequiometría 0002

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El hierro se puede oxidar según la reacción química sin ajustar: Fe(s) + O_2(g)\ \to\ Fe_2O_3(s). Si se obtuvieron 34 g del óxido de hierro:

a) ¿Qué masa de hierro reaccionó?

b) ¿Cuántos litros de oxígeno, en condiciones normales, fueron necesarios en la reacción?

Datos: Fe = 56 ; O = 16


SOLUCIÓN:

En primer lugar debemos ajustar la reacción para poder aplicar la estequiometría:

2Fe(s) + \frac{3}{2}O_2(g)\ \to\ Fe_2O_3(s)


(Se puede multiplicar por dos la reacción anterior para evitar el coeficiente fraccionario, aunque no es aconsejable para alumnos que pretenden seguir avanzando en el conocimiento de la Química).
a) Convertimos a mol la masa de óxido que se ha producido:
34\ g\ Fe_2O_3\cdot \frac{1\ mol}{160\ g} = 0,21\ mol\ Fe_2O_3
Aplicamos la estequiometría de la reacción y la masa atómica del hierro:

0,21\ mol\ Fe_2O_3\cdot \frac{2\ mol\ Fe}{1\ mol\ Fe_2O_3}\cdot \frac{56\ g}{1\ mol} = \bf 23,52\ g\ Fe


b) Ahora hacemos la estequiometría con el oxígeno y tenemos en cuenta que 1 mol de gas, en condiciones normales, ocupa 22,4 L:

0,21\ mol\ Fe_2O_3\cdot \frac{1,5\ mol\ O_2}{1\ mol\ Fe_2O_3}\cdot \frac{22,4\ L}{1\ mol} = \bf 7,17\ L\ O_2

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