Reacciones sucesivas y estequiometría (2552)

, por F_y_Q

Al tratar ácido sulfúrico con carbonato de hierro(III) se obtiene un producto que, al reaccionar con hidróxido sódico, da lugar a un precipitado de hidróxido de hierro(III). Si la masa de este precipitado es de 444 g, ¿qué masa de carbonato de hierro(III) habría reaccionado en la primera reacción?

P.-S.

Para hacer el problema es necesario que escribas las reacciones que tienen lugar y analices sus estequiometrías. Supones que el rendimiento de los procesos es del 100 % en todos los casos y que son equimoleculares. Las reacciones son:

$$$ \color{forestgreen}{\bf 3H_2SO_4 + Fe_2(CO_3)_3\ \to\ Fe_2(CO_3)_3 + 3H_2CO_3}$$$
$$$ \color{forestgreen}{\bf Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH\ \to\ 2Fe(OH)_3 + 3Na_2SO_4}$$$

Puedes ver que la relación estequiométrica entre el hidróxido de hierro(III) ($$$ \text{Fe(OH)}_3$$$) y el carbonato de hierro(III) ($$$ \text{Fe}_2(\text{CO}_3)_2$$$ es 2:1. Primero determinas los moles de $$$ \text{Fe(OH)}_3$$$ que se han producido:

$$$ \require{cancel} 444\ \cancel{\text{g}}\ \text{Fe(OH)}_3\cdot \dfrac{1\ \text{mol}}{107\ \cancel{\text{g}}} = \color{royalblue}{\bf 4.5\ mol\ Fe(OH)_3}$$$

Ahora tienes en cuenta la estequiometría:

$$$ \require{cancel} 4.15\ \cancel{\text{mol Fe(OH)}_3}\cdot \dfrac{1\ \text{mol Fe}_2(\text{CO}_3)_3}{2\ \cancel{\text{mol Fe(OH)}_3}} = \color{royalblue}{\bf 2.08\ mol\ Fe_2(CO_3)_3}$$$

Lo último que tienes que hacer es convertir los moles en masa:

$$$ \require{cancel} 2.08\ \cancel{\text{mol}}\ \text{Fe(OH)}_3\cdot \dfrac{292\ \text{g}}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 607.4\ g\ Fe_2(CO_3)_3}}$$$