Rozwiązanie 1

Obliczmy ile FeAsS znajduje się w 1 kg rudy arsenowej, wiedząc, że FeAsS stanowi 95% masowych rudy:

$1kg-100\%$

$x-95\%$

$x=\frac{1kg\cdot 95\%}{100\%}=0,95kg=950g$

 

Zapisujemy równanie reakcji chemicznej i obliczmy masy molowe arsenopirytu i tlenku arsenu(III):

$4FeAsS+10O_2\to 2F{e}_2{O}_3+4S{O}_2+A{s}_4{O}_6$   

Masy molowe:

$M_{FeAsS}=56\frac{g}{mol}+75\frac{g}{mol}+32\frac{g}{mol}=163\frac{g}{mol}$

$M_{A{s}_4{O}_6}=4\cdot 75\frac{g}{mol}+6\cdot 16\frac{g}{mol}=396\frac{g}{mol}$

Z równania reakcji wynika, że z 4 cząsteczek $FeAsS$  powstaje jedna cząsteczka $A{s}_4{O}_6$ , możemy zatem obliczyć ile As₄O₆ powstanie z 950 g FeAsS, układamy proporcję:

$4\cdot 163gFeAsS-396gA{s}_4{O}_6$   

$950gFeAsS-y$   

$y=\frac{950g\cdot 396g}{4\cdot 163g}\approx 577g$

Z obliczeń wynika, że 577 g tlenku arsenu(III) powstałoby przy przy wydajności 100%

Wydajność reakcji wynosi 80%, więc obliczmy ile ostatecznie powstanie tlenku arsenu(III):

$m_{A{s}_4{O}_6}=577g\cdot 80\%=577g\cdot 0,8=461,6g$

Odpowiedź: Z 1 kg rudy arsenowej powstanie 461,6g tlenku arsenu(III).

 

---

Rozwiązanie 2

Zapisujemy równanie reakcji chemicznej.

$4FeAsS+10O_2\to 2F{e}_2{O}_3+4S{O}_2+A{s}_4{O}_6$   

Obliczmy masę FeAsS w 1 kg rudy arsenowej.

$1kg-100\%$

$m_{FeAsS}-95\%$

$m_{FeAsS}=\frac{1kg\cdot 95\%}{100\%}=0,95kg=950g$  

Obliczamy liczbę moli FeAsS. 

$n=\frac{m}{M}$  

$n_{FeAsS}=\frac{950g}{163\frac{g}{\text{mol}}}=5,83\text{mol}$  

Z stechiometrii reakcji wiemy, że 4 mole FeAsS dają nam 1 mol tlenku As₄O₆.

$n_{FeAsS}=4\cdot n_{A{s}_4{O}_6}$  

$n_{A{s}_4{O}_6}=1,46\text{mol}$  

Obliczona liczba moli powstała by, gdyby wydajność reakcji chemicznej wynosiła 100 %. 

$1,46\text{mol}-100\%$

$n_r-80\%$

$n_r=\frac{1,46\text{mol}\cdot 80\%}{100\%}=1,17\text{mol}$    

Obliczamy masę tlenku. 

$m=n\cdot M$

$m_{A{s}_4{O}_6}=1,17\text{mol}\cdot 396\frac{g}{\text{mol}}=463,32g$   

Odpowiedź: Z 1 kg rudy arsenowej powstanie 463,32 g tlenku arsenu(III).

𝑥=1𝑘𝑔⋅95%100%=0,95𝑘𝑔=950𝑔