Stöchiometrie - Reaktionsgleichung - Masse + Volumen

Question

Magnetit (Fe3O4) kann mit Hilfe von CO in einem Hochofen zu Eisen und CO2 umgesetzt werden!

a). Stelle eine abgestimmte Reaktionsgleichung auf. __Fe₃O₄ + 4CO ^->_<- __Fe + __CO₂

b). Berechne die Masse an Eisen, die man aus 2000 kg Magnetit bei vollständgem Umsatz gewinnen kann.

c). Welches Volumen an Kohlenstoffdioxid erhält man dabei bei 25°C und 1,013 bar?

Answer 1

Salut,

zu (a):

Fe₃O₄  +  4 CO  →  3 Fe + 4 CO₂

zu (b):

Die molare Masse von Magnetit: 231.533 g/mol.

2000 kg = 2000000 g sind gegeben:

2000000 g  /  231.533 g/mol = 8638.1 mol Magnetit.

Wenn aus einem mol Magnetit 3 mol Eisen entstehen, so ergeben sich aus 8638.1 mol Magnetit 25914.3 mol Eisen.

Die molare Masse von Eisen beträgt 55.845 g/mol.

Ergo: 25914.3 mol * 55.845 g/mol = 1447184.1 g = 1447.18 kg Eisen

1447.18 kg Eisen können somit bei vollständigen Umsatz gewonnen werden.

zu (c):

Laut Reaktionsgleichung entstehen aus einem mol Magnetit 4 mol CO₂.

Somit entstehen aus 8638.1 mol Magnetit 34552.4 mol Kohlenstoffdioxid (8638.1 * 4).

Unter den gegebenen Normalbedingungen beträgt das molare Volumen eines idealen Gases 22,414 L.

Daraus ergibt sich nun schlussendlich für das Volumen an Kohlenstoffdioxid:

34552.4 mol * 22,414 L = 774457.5 L

Viele Grüße :)