Martina ha scritto:
Salve! Ho trovato difficoltà a risolvere questo problema, non tanto la prima parte ma la seconda! La ringrazio anticipatamente per il suo tempo.
Quanti grammi di cloruro di ferro FeCl3 e di H2O si possono ottenere con 15 grammi di acido cloridico HCl e 6 grammi di ossido ferrico Fe2O3 secondo la reazione da bilanciare HCl + Fe2O3 = FeCl3 + H2O, se la resa della reazione è del 75%?
Ho già bilanciato, calcolato le masse molecolari e i grammi delle altre sostanze, ma sulla resa non so come andare avanti!
Questa è la risposta:
L’equazione della reazione bilanciata è
6 HCl + Fe2O3 = 2 FeCl3 + 3 H2O
Ora è necessario stabilire se uno dei due reagenti è in difetto. Tenendo conto che la quantità in moli di HCl è 0,412 mol e quella di Fe2O3 è 0,0376 mol, che il rapporto molare di reazione n HCl/n Fe2O3 = 6, possiamo affermare che il reagente in difetto è l’ossido ferrico. Per trasformare 0,0376 mol di Fe2O3 bastano, infatti, 6×0,0376 = 0,226 mol di HCl. Considerando che il rapporto molare di reazione n FeCl3/n Fe2O3 = 2, la quantità massima di FeCl3 che è possibile ottenere dalla reazione è nmax FeCl3 = 2×0,0376 = 0,0752 mol. Se la resa della reazione fosse del 100%, otterremmo quindi 0,0752 mol di FeCl3; ma la resa della reazione è soltanto del 75% e ciò comporta che si formi soltanto il 75% del prodotto. Pertanto:
neffettiva FeCl3 = nmax FeCl3 × 75/100 = 0,0752×0,75 = 0,0564 mol
m FeCl3 = n×mmolare = 0,0564 mol×162,2 g/mol = 9,1 g
Analogamente, essendo il rapporto molare di reazione n H2O/n Fe2O3 = 3, la quantità massima di acqua che è possibile ottenere dalla reazione è nmax H2O = 3×0,0376 = 0,113 mol; quindi:
neffettiva H2O = nmax H2O × 75/100 = 0,113×0,75 = 0,0848 mol
m H2O = n×mmolare = 0,0848 mol×18,02 g/mol = 1,5 g
In conclusione, se la resa della reazione è del 75%, da 15 g di HCl e 6 g di ossido ferrico si possono ottenere soltanto 9,1 g di FeCl3 e 1,5 g di acqua. È tutto chiaro ora?