Calcolo della composizione di una miscela

Esercizio sul calcolo della composizione di una miscela

13,736 grammi di una miscela costituita da FeS e da FeS₂ vengono fatti reagire con un eccesso di ossigeno.

Terminata la reazione si sono ottenuti 9,917 grammi di Fe₂O₃ (ossido ferrico).

Si determini la composizione della miscela.

Svolgimento dell'esercizio

Le reazioni coinvolte sono le seguenti:

2 FeS + 7/2 O₂ → Fe₂O₃ + 2 SO₂

2 FeS₂ + 11/2 O₂ → Fe₂O₃ + 4 SO₂

Indichiamo con X i grammi di FeS:

X = grammi FeS

I grammi di FeS₂ sono pertanto:

grammi FeS₂ = 13,736 - X

Calcoliamo le masse molari (arrotondate):

Mm (FeS) = 88 g/mol

Mm (FeS₂) = 120 g/mol

Mm (Fe₂O₃) = 159,7 g/mol

Le moli di ciascun solfuro sono:

n (FeS) = g / Mm = X / 88

n (FeS₂) = g / Mm = (13,736 - X) / 120

In base al rapporto stechiometrico tra i reagenti, dalle moli di FeS e FeS₂ possiamo ricavare le moli di Fe₂O₃ che si ottengono:

n (Fe₂O₃) = mol FeS / 2 = X / 176

n (Fe₂O₃) = mol FeS₂ / 2 = (13,736 - X) / 240

le quali moltiplicate per la massa molare di Fe₂O₃ e sommate, restituiscono come risultato i grammi totali di Fe₂O₃

(X / 176) · 159,7 + [(13,736 - X) / 240] · 159,7 = 9.917

Risolvendo si ha che:

X = 3.21 g

Quindi:

grammi FeS = X = 3,21 g

grammi FeS₂ = 13,736 - X = 13,736 - 3,21 = 10,526 g

Calcoliamo infine le percentuali:

% FeS = (3.21 / 13.736) · 100 = 23,4 %

% FeS₂ = (10.526/ 13,736) · 100 = 76,6 %

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