Se hacen reaccionar 180g de sulfato férrico con 200g de Ioduro de Sodio (85% de pureza) obteniéndose 98g de Yodo sulfato ferroso

Como soluciono ese problema y cuales son los pasos para desarrollar problemas así

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Respuesta

No se entiende. ¿Qué significa "obteniéndose 98 g de yodo sulfato ferroso? Supongo que se te ha colado ese 98, porque sería suficiente si dijera "obteniéndose cuánto yodo y cuánto sulfato ferroso". Como creo que debe de ser así, lo resuelvo con este supuesto.

La reacción entre el ion yoduro y el ion Fe(3+) es una reacción de oxidación-reducción en la que el I(-) se oxida a I2 y el Fe(3+) se reduce a Fe(2+):

I(-) + Fe(3+)   ---->   I2 + Fe(2+)

El ajuste de la reacción en forma iónica es trivial:

2 I(-) + Fe(3+)   ----> I2 + Fe(2+)

Añadiendo los aniones y los cationes dados tenemos

2 NaI + Fe2(SO4)3   ---->   I2 + FeSO4 + Na2SO4 (ahora desajustada)

Hemos tenido que añadir 2 iones Na(+) para el I(-), que emparejaremos en el segundo miembro con el único anión que hay, que es el sulfato. De estos hemos tenido que añadir 3 en el primer miembro para emparejarlos con el Fe(3+), para lo cual hemos tenido que aumentar otro ion Fe(3+) y 3 iones sulfato. Ponemos en el segundo miembro un 2 al sulfato ferroso y la reacción vuelve a quedar ajustada:

2 NaI + Fe2(SO4)3   ---->   I2 + 2 FeSO4 + Na2SO4

Ahora vayamos al problema de estequiometría.

Moles de NaI = 200 / 149,9 = 1,33 mol

Como la pureza del NaI es del 85%, realmente tendremos

Moles reales de NaI = 1,33 · 85 / 100 = 1,13 mol

Moles de Fe2(SO4)3 = 180 / 399,9 = 0,45 mol

Como nos dan las masas de los dos reactivos, uno de los dos estará en exceso y el otro será el reactivo limitante (a no ser que nos dieran cantidades exactamente estequiométricas). Vamos a averiguarlo:

Como se ve en la reacción ajustada, 2 mol de NaI reaccionan exactamente con 1 mol (la mitad de 2) de Fe2(SO4)3. Como tenemos 1,13 mol de NaI reaccionarán exactamente con la mitad, es decir, con 1,13/2 = 0,565 mol de Fe2(SO4)3. Y puesto que sólo disponemos de 0,45 mol de Fe2(SO4)3, éste será el reactivo limitante, lo que significa que es el reactivo que limita el progreso de la reacción, porque cuando se termina, aún queda NaI que ya no tiene con qué reaccionar y la reacción cesa. Los cálculos, naturalmente, hay que hacerlos siempre con el reactivo limitante, pues el reactivo que está en exceso no reacciona totalmente.

Los moles que se forman de yodo, teniendo en cuenta que 1 mol de Fe2(SO4)3 produce 1 mol de I2, son

0,45 mol Fe2(SO4)3 · [1 mol I2 / 1 mol Fe2(SO4)3] = 0,45 mol I2

Los moles que se forman de FeSO4, teniendo en cuenta que 1 mol de Fe2(SO4)3 produce 2 mol de FeSO4, son

0,45 mol Fe2(SO4)3 · [2 mol FeSO4 / 1 mol Fe2(SO4)3] = 0,90 mol FeSO4

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