Will the mole of copper ii sulfate be 0.138 moles and is the limiting reactant iron

En se basant sur la formation d'ions fer (III) et la réaction de déplacement simple, l'équation équilibrée est :

$$2\text{Fe(s)} + 3\text{CuSO}_4\text{(aq)} \rightarrow \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3\text{(aq)} + 3\text{Cu(s)}$$

• Moles de fer ($\text{Fe}$) disponibles : $0,092 \text{ mol}$
• Moles de sulfate de cuivre (II) ($\text{CuSO}_4$) disponibles : $0,158 \text{ mol}$

Utilisons le rapport stœchiométrique de l'équation ($2 \text{ mol Fe}$ pour $3 \text{ mol CuSO}_4$) pour calculer la quantité de $\text{CuSO}_4$ nécessaire pour réagir avec tout le $\text{Fe}$ :

$$\text{Moles de CuSO}_4 \text{ nécessaires} = 0,092 \text{ mol Fe} \times \frac{3 \text{ mol CuSO}_4}{2 \text{ mol Fe}} = 0,138 \text{ mol CuSO}_4$$

Puisque la quantité de $\text{CuSO}_4$ disponible ($0,158 \text{ mol}$) est supérieure à la quantité nécessaire ($0,138 \text{ mol}$), le $\text{CuSO}_4$ est en excès.
Par conséquent, le fer ($\text{Fe}$) est le réactif limitant.

Étant donné que le fer est le réactif limitant, la réaction s'arrêtera une fois que tout le fer aura été consommé. La quantité de $\text{CuSO}_4$ qui réagira est celle qui est stœchiométriquement équivalente à $0,092 \text{ mol}$ de $\text{Fe}$, soit $0,138 \text{ mol}$.

La quantité de sulfate de cuivre (II) qui réagira est de $\boxed{0,138 \text{ mol}}$ et le réactif limitant est le $\boxed{\text{fer}}$.