برای حل این مساله شیمی محاسباتی مراحل زیر را طی میکنیم:
1. **بررسی واکنش:**
\[ 2\text{Al} + \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 2\text{Fe} \]
2. **محاسبه جرم مولی ترکیبات:**
- جرم مولی \(\text{Fe}_2\text{O}_3\): \((2 \times 56) + (3 \times 16) = 112 + 48 = 160 \text{g/mol}\)
- جرم مولی \(\text{Fe}\): \(56 \text{g/mol}\)
- جرم مولی \(\text{Al}\): \(27 \text{g/mol}\)
3. **محاسبه تعداد مولهای آهن تولیدشده:**
\[ \text{برای تولید } 168 \text{ گرم آهن:} \]
\[\text{تعداد مولها } = \frac{168 \text{g}}{56 \text{g/mol}} = 3 \text{ mol}\]
4. **محاسبه مولهای آلومینیوم لازم:**
در واکنش دو مول آلومینیوم به دو مول آهن نیاز است، بنابراین برای 3 مول آهن، 3 مول آلومینیوم نیاز است.
5. **محاسبه جرم آلومینیوم مورد نیاز:**
\[ \text{جرم } \text{Al} = 3 \text{mol} \times 27 \text{g/mol} = 81 \text{g} \]
6. **محاسبه براساس خلوص:**
\[ \text{آلومینیوم با خلوص } 90\% \rightarrow \frac{81 \text{g}}{0.9} = 90 \text{g} \]
بنابراین، برای تولید 168 گرم آهن به 90 گرم آلومینیوم با خلوص 90% نیاز است.
