Ley de Proust y de conservación de la masa en reacción entre hierro y oxígeno

, por F_y_Q

Se hacen reaccionar 30 g de hierro con 6 g de oxígeno. Sabiendo que el hierro y el oxígeno se combinan en una relación 14:4. Determina:

a) Elemento sobrante.

b) Masa del elemento sobrante.

c) Cantidad de óxido formado.


SOLUCIÓN:

a) La forma de saber qué elemento sobra es determinar el reactivo limitante. Para ello debes usar el dato de la relación entre las masas de Fe y O y tomar como referencia la masa de uno u otro reactivo. Quizás lo más acertado sea tomar como referencia la masa de Fe y calcular qué masa de O necesitas para que reaccione todo el Fe:

30\ \cancel{g\ \ce{Fe}}\cdot \frac{4\ g\ \ce{O}}{14\ \cancel{g\ \ce{Fe}}} = 8.6\ g\ \ce{O}

La masa de O necesaria es MAYOR que la masa de la que dispones, eso quiere decir que el reactivo limitante es el oxígeno. Por lo tanto, el elemento sobrante es el hierro.

b) Ahora debes tomar como referencia la masa del O y calcular la masa de Fe que reacciona:

6\ \cancel{g\ \ce{O}}\cdot \frac{14\ g\ \ce{Fe}}{4\ \cancel{g\ \ce{O}}} = \color{blue}{21\ g\ \ce{Fe}}


Esto quiere decir que sobrarán:

m = (30 - 21)\ g = \fbox{\color{red}{\bf 9\ g\ \ce{Fe}}}


c) Las masas de reactivos que han reaccionado son 6 g de O y 21 g de Fe. Si aplicas la ley de Conservación de la Masa:

\sum m_r = \sum m_p\ \to\ m_{\ce{Fe}} + m_{\ce{O}} = m_{\ce{FeO}}\ \to\ m_{\ce{FeO}} = (21 + 6)\ g = \fbox{\color{red}{\bf 27\ g}}