Obtinerea plumbului

[jane23]

Principalul minereu din care se obtine plumbul este galena. Aceasta se prajeste in cuptoare, iar oxidul rezultat de reduce cu cocs. Zgura obtinuta are compozitia masica: 71,5% Pb, 12,83% PbO, 9,54% PbSO4, 6,13% PbS. Calculeaza efectul termic global al proceselor care au loc la obtinerea plumbului din 1,73 t de galena. Se dau caldurile de formare pt: PbO, PbSO4, CO, SO2, PbS.

PbS + 3/2O2-> PbO + SO2
PbO + C-> Pb + CO

Nu prea stiu ce sa fac mai departe.

[florin_try]

Nu prea imi este clar cum s-a ajuns la PbSO4 in comozitia finala. Sa fi fost PbSO4 ca impuritate in mineralul initial de galena, sau sa se fi putut forma in conditiile reactiei? Ca sa se formeze in conditiile reactiei ar insemna ca SO2 sa treaca in SO3, ori asta nu e prea usor.

-----------

Pornesc la la asumtia ca galena e pura iar Pb din galena se gaseste exclusiv ca PbS.

In cele 1.73 t PbS ai 1730 * 207/239=1 498 kg Pb (masele molare ale Pb si PbS sunt 207 si 239)

Daca nu sunt pierderi acest Pb il regasesti in amestecul final.

Tinind cont de compozitia masica finala (si masele molare a PbO, PbS, PbSO4), in x kg ameste final ai:

0.715x               kg Pb ca Pb pur.
0.1283*207/223x kg Pb in PbO
0.0954*207/303x kg Pb in PbSO4
0.0613*207/239x kg Pb in PbS ramasa netransformata


0.715x+0.1283*207/223x+0.0954*207/303x +0.0613*207/239x =1498

de unde

x =  1 572.93 kg amestec final.

Mai departe inlocuiesti x si scoti usor compozitia finala:

1124.65     kg Pb ca Pb pur.  =  5433.09 moli Pb
187.38       kg Pb in PbO       = 905.22 moli Pb
102.51       kg Pb in PbSO4    =  495.22 moli Pb
83.52         kg Pb in PbS ramasa netransformata

Plumbul care se transforma este initial - ramas in final: 1 498 - 83.52 = 1414.5 kg Pb.
De asemeni Pb ce se transforma este Pb final pur + Pb in PbO + Pb in PbSO4 =  1 124.65 + 187.38 + 102.51 = 1 414.5 kb Pb (deci se verifica)

1) PbS + 3/2O2 --> PbO  + SO2 ;   PbO + C ---> Pb + CO
Per global poti (si ai voie) sa scrii o ecuatie globala ca:
1g) PbS + 3/2O2 +C ---> Pb + CO + SO2 ;

2) PbS + 3/2O2 --> PbO  + SO2 ;

3) PbS + 2O2 --> PbSO4 ;

Pe calea 1 (sau 1g) o iau  5433.09 moli PbS (si se formeaza 5433.09 moli Pb)
Pe calea 2 o iau 905.22 moli PbS (si se formeaza 905.22 moli PbO ce contin 905.22 moli Pb)
Pe calea 3 o iau 495.22 moli PbS (si se formeaza 495.22 moli PbSO4 ce contin 495.22 moli Pb)

Cu entalpiile standard de formare poti entalpia feicarei reactii (mai tre sa tii cont si de nivelul de zero al energiilor in termodinamica, dar asta e simplu de vazut).

Pe urma avind numarul de moli de PbS cit o ia pe fiecare proces, eu zic ca e simplu sa evaluezi efectul termic total

------------------


PS: Nu sunt 100% sigur cum apare S(+6) [PbSO4] in amestecul . Daca il ai de la inceput ca impuritate in mineral, atunci se schimba cu totul rezolvarea. 

[jane23]

Am obtinut rezultatul din carte (1225,34 MJ). Nu am stiut cum sa introduc procentele alea in rezolvare, dar acum am inteles.

Multumesc mult!