Question

Calculeaza puritatea unei probe de 0.8 tone de pirita daca se obtin 2.45 tone solutie acid sulfuric 40%
Va rog ajutor

Answer 1

Rezolvarea propusa

Puritatea piritei se refera la continutul procentual de FeS₂ din pirita, adica % de FeS₂ din 100% de pirita.

Trebuie sa aflam prima data cantitatea de FeS₂ pur din 0,8 t pirita, care va produce o cantitate de H₂SO₄, din care se obtin 2,45 t de solutie cu 40% H₂SO₄, prin calcul stoechiometric, adica calcul pe baza de reactie chimica. Apoi vom calcula puritatea de FeS₂, adica% de FeS₂ din pirita folosita.

Avem datele problemei:

-reactii chimice prin care FeS₂ trece in H₂SO₄,

0,8 tone pirita       ⇒                   masa solutie de acid sulfuric obtinut (tone)

mFeS₂=?(Kg)         → reactii chimice→ m H₂SO₄ =?(Kg)= md in solutia obtinuta

%FeS₂=?                                               C% solutie acid=40% H₂SO₄

                                                              ms solutie acid=2,45 t

Calcule

1) Vom scrie reactiile chimice ce au loc la obtinerea acidului sulfuric. Propun sa le adunam pentru a avea o reactie chimica globala, fiindca este mai usor la calcule:

r1: 2FeS₂ + 11O₂ =2Fe₂O₃ + 8SO₂

r2: 8SO₂ + 4O₂= 8SO₃      

r3: 8SO₃ + 8H₂O = 8H₂SO₄

Cred ca intelegeti, ca am plecat de la 8SO₂, pe care l-am introdus in r2, in loc de 1SO₂ si apoi 8SO₃:

Era:

SO₂ +1/2 O₂ =SO₃

SO₃ +H₂O =H₂SO₄

Adunam r1,r2, cu r3 si rezulta:

4FeS₂ +11O₂+8SO₂+4O₂+8SO₃+8H₂O=2Fe₂O₃ +8SO₂+8SO₃+8H₂SO₄

Prin reducerea unor formule rezulta:

4FeS₂ +15O₂ +8H₂O = 2Fe₂O₃ + 8H₂SO₄

2)  calculam md de H₂SO₄ din 2,45 t solutie 40% concentratie, cu ajutorul relatiei matematice pentru C%:

C%=md.100/ms, md=C%.ms/100%

unde:

ms=2,45 tone=2,45t.1000Kg=2450 Kg solutie

C%=40%

Rezulta:

md=40%.2450Kg/100%=980 Kg de H₂SO₄

3) Calculam m FeS₂=? care produce 980 Kg de H₂SO₄, prin calcul stoechiometric. Pe reactie se pun mase si volume(c.n.) de substante pure, nu se pun solutii, amestecuri.

M H₂SO₄=98 g/mol (masa moleculara)

M FeS₂=120 g/mol( masa moleculara)

mFeS₂(Kg)                                                       980Kg

4FeS₂       + 11O₂ +4O₂ + 8H₂O = 2 Fe₂O₃ + 8H₂SO₄

4 Kmoli......................................................................8 Kmoli

4.120Kg/Kmol..........................................................8.98 Kg/Kmol

Din proportie rezulta ca:

mFeS₂= 980 kg.4.120 Kg/Kmol/ 8.98 Kg/Kmol=470400Kg/784=600Kg

4) Calculam puritatea de FeS₂=?

% FeS₂= mFeS₂ pur (Kg).100%/ m pirita (Kg)

Rezulta:

%FeS₂=600 kg.100%/ 800 kg pirita=75%

0,8 tone =0,8 t.1000Kg=800 Kg

R: 75% FeS₂