Question

La scară industrială fierul se obține pornind de la hematit (Fe2O3) printr-o reacţie de reducere directă cu carbon, la temperaturi de cca. 2000°C, în furnale. Știind că din 1000 kg hematit s-a obținut 630 kg fier, randamentul acestei reacții este?

Answer 1

 Răspuns:

$\bf \eta=90\%$

 Explicație:

$\boxed{\bf\eta=\dfrac{m_p}{m_t}\cdot100=\dfrac{n_p}{n_t}\cdot100}$

$\bf \eta=randamentul$

$\bf m_p=masa\:practica$

$\bf m_t=masa\:teoretica$

$\bf n_p=cantitatea\:practica$

$\bf n_t=cantitatea\:teoretica$

Pe reacție lucrăm numai cu masa teoretică!

Masa molară (M) se calculează însumând masele atomice ale elementelor componente substanței - pe care le luăm din tabelul periodic și le aproximăm.

$\rm A_{Fe}=56$

$\rm A_O=16$

 Rezolvare:

$\rm m_{Fe_2O_3}=1000kg$

$\rm m_{Fe}=m_p=630kg$

$\rm\eta=?$

$\rm M_{Fe_2O_3}=2\cdot A_{Fe}+3\cdot A_O=2\cdot56+3\cdot16=112+48=160\dfrac{kg}{kmol}$

$\begin{array}{ccccccc} \rm1000kg&&&&\rm x&&&\\\rm\overline{\underline{2Fe_2O_3}} &+&\rm3C&\longrightarrow&\rm\overline{\underline{4Fe\downarrow}} &+&\rm3CO_2\uparrow\\\rm2\cdot160kg&&&&\rm4\cdot56kg&&&\end{array}$

$\rm\dfrac{1000}{2\cdot160}=\dfrac{x}{4\cdot56}\Rightarrow x=\dfrac{100\empty\cdot4\cdot56}{2\cdot16\empty}=\bf700kg\:Fe\:(m_t)$

$\rm\eta=\dfrac{m_p}{m_t}\cdot100=\dfrac{63\empty\sout{kg}}{70\empty\sout{kg}}=\bf90\%$

Succes!

-Mihai

P.S. Glisează spre stânga dacă nu vezi tot răspunsul.