Reacción entre hierro y vapor de agua para dar Fe3O4 e hidrógeno (6626)

, por F_y_Q

|

En la reacción de hierro metálico con vapor de agua se produce óxido ferroso- férrico (\ce{Fe3O4}) e hidrógeno molecular.

a) Formula y ajusta la reacción química que tiene lugar.

b) Calcula el volumen de hidrógeno gaseoso medido a 127^oC y 5 atm que se obtiene por reacción de 558 g de hierro metálico.

c) ¿Cuántos gramos de óxido ferroso-férrico se obtendrán a partir de 3 moles de hierro?

d) ¿Cuántos litros de vapor de agua a 10 atm y 127^oC se precisan para reaccionar con los 3 moles de hierro?

Datos: Fe = 55.8 ; O = 16 ; R = 0.082\ \textstyle{atm\cdot L\over K\cdot mol}

P.-S.

a) La ecuación química del proceso que tiene lugar es:

\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf \ce{3Fe(s) + 4H2O(vap) -> Fe3O4(s) + 4H2(g)}}}


b) Conviertes en mol la masa de hierro que reacciona y aplicas la estequiometría de la reacción para obtener los moles de hidrógeno que se obtienen:

558\ \cancel{g}\ \cancel{\ce{Fe}}\cdot \frac{1\ \cancel{mol}}{55.8\ \cancel{g}}\cdot \frac{4\ mol\ \ce{H2}}{3\ \cancel{mol}\ \cancel{\ce{Fe}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{13.3\ mol\ \ce{H2}}}}

Ahora conviertes estos moles en volumen a partir de la ecuación de los gases ideales:

PV = nRT\ \to\ V = \frac{nRT}{P} = \frac{13.3\ \cancel{mol}\cdot 0.082\ \frac{\cancel{atm}\cdot L}{\cancel{K}\cdot \cancel{mol}}\cdot 400\ \cancel{K}}{5\ \cancel{atm}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 87.2\ L}}


c) A partir de la estequiometría de la reacción se puede ver que 3 moles de hierro dan lugar a un mol del óxido, por lo que solo tienes que convertir en masa ese mol:

1\ \cancel{mol}\ \ce{Fe3O4}\cdot \frac{(3\cdot 55.8 + 4\cdot 16)\ g}{1\ \cancel{mol}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 231.4\ g\ \ce{Fe3O4}}}


d) Al igual que en el apartado anterior, la estequiometría de la reacción nos indica que son 4 moles de hidrógeno los que se obtienen. La conversión a volumen es:

PV = nRT\ \to\ V = \frac{nRT}{P} = \frac{4\ \cancel{mol}\cdot 0.082\ \frac{\cancel{atm}\cdot L}{\cancel{K}\cdot \cancel{mol}}\cdot 400\ \cancel{K}}{10\ \cancel{atm}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 13.1\ L}}

lvonlineLvonline SlottogelhokTogelhokScatter HitamSlotDaftar LvonlineMahjong Wins 2Scatter HitamSlot QrisLvoslotWild Bounty ShowdownTOGELHOKToto MacauMahjong SlotCapcut88Slot DanaSlot ZeusSlot BonusNoLimit CityTogel OnlineSlot777Scatter Hitam MahjongSlot ThailandSlot Luar NegeriSitus Slot ThailandSlot VietnamSlot KambojaSBOBET LoginSlot77Slot Thailand GacorScatter Hitam Mahjong WaysCMD Sports
Bebas Bermain Game Mahjong Ways, Capcut88 Memberikan JackpotMahjong Ways Scatter Hitam Menjadi TrendingBom Meledak Di Sweet Bonanza x1000Mahjong Scatter Hitam Pola AmpuhKemenangan Mahjong Ways, Siapkan Rekeningmu Pasti PecahAnime Popeye Masuk Domain Mahjong Ways 2 Publik Di 2025Petir Rasengan Zeus Pecah Modal RecehPrediksi Tren Pola Scatter Hitam 2025Tips Investasi Bagi Pemula Siap-Siap Cuan Saldo Berserak Memuncak Scatter Hitam Di 2025Viral Guru Di Olympus Jalan Kaki Olympus - Olympus 1000 Usai Memberikan Maxwin