La tostació de la pirita (FeS$_2$)

La tostació de la pirita (FeS$_2$) es produeix, en presència d’oxigen, donant com a productes l’òxid de ferro (III) i el diòxid de sofre. a) Escriu la reacció ajustada. b) Quants quilograms d’òxid de Fe(III) es poden obtenir al tractar mitja tona d’una pirita del 80% de riquesa en FeS$_2$? c) Quin volum d’aire mesurat en C.N. (273 K i 1 atm) es necessita per tostar aquesta quantitat de pirita, sabent que l’aire conté un 21% en volum d’O$_2$? (Suposa que la resta dels components de la pirita no consumeixen oxigen).

Dades: Masses atòmiques: Fe = 55,85; S = 32,06; O = 16,00.

a) $$\mathrm{2FeS_2 + 11/2 O_2\longrightarrow Fe_2O_3 + 4SO_2}$$

b) $$500 \text{ kg FeS}_2 \times \frac{80 \text{ kg FeS}_2}{100 \text{ kg de mineral}} \times \frac{1 \text{ mol FeS}_2}{119.99 \times 10^{-3} \text{ kg FeS}_2} \times \frac{2 \text{ mol Fe}_2O_3}{4 \text{ mol FeS}_2} \times \frac{159.7 \times 10^{-3} \text{ kg Fe}_2O_3}{1 \text{ mol Fe}_2O_3} = 266.36 \text{ kg Fe}_2O_3$$

c) Volum d’aire necessari en condicions normals (C.N.)

$$500 \text{ kg FeS}_2 \times \frac{80 \text{ kg FeS}_2}{100 \text{ kg de mineral}} \times \frac{1 \text{ mol FeS}_2}{119.99 \times 10^{-3} \text{ kg FeS}_2} \times \frac{11 \text{ mol O}_2}{4 \text{ mol FeS}_2} \times \frac{22.4 \text{ m}^3 \text{ O}_2}{1 \text{ mol O}_2} \times \frac{1}{0.21} = 978.8 \text{ m}^3 \text{ d’aire}$$