1r ciclo Cantidad de carbono

[skinner]

Buenas amigos. Me gustaría hacer una pregunta básica...

Si tenemos 10 (g Fe), y 50.7 (g Fe₃C), ¿qué porcentaje en peso de carbono tenemos? (datos: M(Fe)=55.85 uma, M(C)=12 uma)

Ojalá puedan explicármelo de la forma más simple posible... siempre he sido malísimo para química...

Yo sabría sacar el porcentaje en peso del compuesto Fe₃C, que es 16.47%, pero a partir de ahí me pierdo

Un saludo!

PD: La solución sale alrededor de 1.4 (% peso C)

[juantv]

Re: Cantidad de carbono

datos: M(Fe)=55.85 uma, M(C)=12 uma

Si la masa molecular del Fe₃C es $\dst M_m$$= 55,85 (3) + 12 179,55 \approx 179,55$u

el porcentaje de carbono que hay en el compuesto Fe₃C sera %$\dst C = \frac{12}{179,55}\cdot 100$ = 6,68 % C

[skinner]

Re: Cantidad de carbono

No puede ser 6,68% de C, pues eso correspondería a un 100% de Fe₃C en el diagrama metaestable Fe-Fe₃C... Y no, no puedo usar la regla de 3 (6,68 es a 100, como x es a 16.47), pues piden hacerlo de modo exacto, con los datos que expuse arriba...

Mañana tengo el examen de esto, así que en caso desesperado le pongo la regla de 3 y ya está...

Gracias por tu ayuda, a ver si se nos ocurre algo.
Un saludo

[arivasm]

Re: Cantidad de carbono

Un mol de Fe3C son 3*55.85+12=179.55 g, de los cuales 12 g son de C (1 mol de C). Como 50,7 g de Fe3C son 50,7/179,55=0,282 moles de Fe3C, en el compuesto habrá 0,282 mol de C, es decir, 0.282*12=3,388 g de C (también podríamos hacer un cálculo de simple proporcionalidad: 50,7/179,55*12). Como en total tienes 10+50.7=60,7 g, el % del C en la mezcla es 100*3,388/60.7=5,58%

[angel relativamente]

Re: Cantidad de carbono

Para resolver un ejercicio genérico de este estilo conviene hacer los siguientes pasos:

1-Si piden el tanto por ciento en masa de Carbono, el cálculo será tan simple como el cociente de la masa de carbono entre la masa total (multiplicado por 100).
2-En primer lugar, calculo la masa total: $10g+50,7g=60,7g$
3-Ahora calculo la masa total del Carbono: En los 10g de Fe no tengo nada de Carbono. Por tanto, todo el carbono estará en el $Fe_3C$. Para calcular la masa de Carbono que tengo en dicho compuesto, hacemos lo siguiente:
3.1- Calculamos la masa molecular del compuesto: $M_{Fe_3C}=12+3\cdot 55.85=179,55\; g/mol$
3.2. Sabemos que cada mol de $Fe_3C$ tiene una masa de $179,55g$, cada mol de $C$ tiene una masa de $12g$ y en cada mol de $Fe_3C$ hay un mol de $C$. Por tanto, en $55,7g$ de $Fe_3C$ habrá:

$55,7g_{Fe_3C}\cdot \dfrac{1\; mol_{Fe_3C}}{179,55\; g_{Fe_3C}}\cdot \dfrac{1\; mol_C}{1\; mol_{Fe_3C}}\cdot \dfrac{12\; g_C}{1\; mol_C}\approx 3,388\; g_C$

4- El porcentaje en masa será:

$100\cdot \dfrac{3,388}{60,7}$


Saludos,


PD: Aprovecho para preguntar, ¿qué clase de compuesto es el $Fe_3C$? ¿Como es posible tal unión?

[ZYpp]

Re: Cantidad de carbono

Ángel, el $Fe_{3}C$ es un compuesto definido denominado "cementita". Un acero, como bien sabrás, es una aleación de hierro + carbono. Pues bien, el carbono del acero aparece formando grafito de forma estable o cementita de forma metaestable. La cementita es un compuesto intersticial, esto es, los átomos de carbono ocupan posiciones intersticiales (pequeños huecos) de la malla cristalina del hierro, por tanto no se rige por las leyes clásicas de valencia.