Ejercicio 83

El fosoforo elemental se produce apartir de roca de fosforo en un horno elΓ©ctrico mediante la siguiente reacciΓ³n: 2πΆπ‘Ž3 (

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El fosoforo elemental se produce apartir de roca de fosforo en un horno elΓ©ctrico mediante la siguiente reacciΓ³n: 2πΆπ‘Ž3 (𝑃𝑂4)2 + 10𝐢 + 6𝑆𝑖𝑂2 β†’ 𝑃4 + 6πΆπ‘Žπ‘†π‘–π‘‚3 + 10𝐢𝑂 El horno se alimenta con 1000Kg de fosforo. La carga de carbono tiene un exceso del 25% y la carga de sΓ­lice tiene un exceso del 50%. La reacciΓ³n se completa al 95%. Los reactivos no convertidos junto con el silicato de calcio formado constituyen la escoria. Calcule lo siguiente: La masa de carbono y sΓ­lice cargado. La cantidad de fosforo obtenido. La masa de escoria producida. 𝐢 β†’ 125%

ESCORIA

𝑆𝑖 β†’ 150%

HORNO La masa del carbono y sΓ­lice cargado 25% de carbono en exceso en su carga 10π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘”. 𝐢 𝑛𝐢𝑒𝑠𝑑 = 1000 π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘”(𝑃𝑂4 ) ( ) = 5000π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘”πΆ 2π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘”π‘ƒπ‘‚4 Calculo de carbono que reacciona para 1000 mol kg (𝑃𝑂4 )3 π‘›πΆπ‘‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ = 𝑛𝐢𝑒𝑠𝑑. 1,25 = 6250π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” Calculo de carbono que reaccionan para 950 mol kg de (𝑃𝑂4 )3 10π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” π‘›πΆπ‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘‘ = 950π‘šπ‘œπ‘™ π‘˜π‘” ( ) = 4750π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” 2π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” Calculo de carbono exceso que sale del reactor 𝑛 𝐢𝑒π‘₯π‘π‘’π‘ π‘œ = π‘›πΆπ‘‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ βˆ’ π‘›πΆπ‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘‘ = 6250 βˆ’ 4750 = 1500π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” 50% de sΓ­lice en exceso en su carga. 6π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” 𝑛𝑆𝑖 𝑒𝑠𝑑 = 1000π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” ( ) = 3000π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” 2π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” Calculo de sΓ­lice que reacciona 1000molkg de (𝑃𝑂4 )3 𝑛𝑆𝑖 π‘‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ = 𝑛𝑆𝑖𝑒𝑠𝑑 βˆ— 1,5 = 4500π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” Calculo de sΓ­lice que reacciona para 950 molkg de (𝑃𝑂4 )3 π‘›π‘†π‘–π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘‘ = 950π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” (

6π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” ) = 2850π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” 2π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘”

Calculo de sΓ­lice en exceso 𝑛𝑆𝑖𝑒π‘₯𝑐 = π‘›π‘†π‘–π‘‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ βˆ’ π‘›π‘†π‘–π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘‘ = 4500 βˆ’ 2850 = 1650π‘˜π‘” CANTIDAD DE FOSFORO OBTENIDO 1π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” 𝑛𝑃4 π‘œπ‘π‘‘ = 950π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” ( ) = 475π‘˜π‘” 2π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” MASA DE ESCORIA PRODUCIDA 1000 βˆ— 0.05 = 50 6π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” 𝑛 πΆπ‘Žπ‘†π‘–π‘‚3π‘π‘Ÿπ‘œπ‘‘π‘’π‘π‘‘π‘œ = 50π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” ( ) 6π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” = 50π‘šπ‘œπ‘™π‘˜π‘” = 50π‘˜π‘”