Uma amostra de minério de ferro, contendo
, é submetida à análise gravimétrica. 0,2824 g da amostra do minério é tratada (dissolução e posterior precipitação do hidróxido de ferro com ignição do precipitado), gerando 0,0917 g de
. Calcule a porcentagem de
e a porcentagem de ferro na amostra de minério.
a)
b)
a)
b)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma análise gravimétrica realizada em uma amostra de minério de ferro que contém
. A gente tratou 0,2824 g desse minério e, após algumas reações químicas, obteve 0,0917 g de
. Nosso objetivo aqui é calcular duas coisas: a porcentagem de
na amostra e a porcentagem de ferro puro (Fe) nessa mesma amostra. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e massa molar.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as reações químicas envolvidas. A reação a) nos diz que 2 moléculas de
se transformam em 3 moléculas de
. Essa é uma reação de proporção molar que vamos usar para relacionar as massas das substâncias.
Passo 3
Agora, precisamos calcular as massas molares de
e
. A massa molar é a massa de um mol da substância e é calculada somando as massas atômicas dos elementos que a compõem.
-
Para
: - Ferro (Fe): aproximadamente 55,85 g/mol
- Oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
- Massa molar:
-
Para
: - Ferro (Fe): aproximadamente 55,85 g/mol
- Oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
- Massa molar:
Passo 4
Usando a reação a)
, vamos relacionar as massas. Sabemos que 2 mols de
produzem 3 mols de
. Vamos encontrar quantos gramas de
correspondem aos 0,0917 g de
produzidos.
Primeiro, calculamos quantos mols de
temos:
Agora, usando a proporção da reação:
Logo,
Convertendo esses mols para massa de
:
Passo 5
Agora, vamos calcular a porcentagem de
na amostra original de 0,2824 g:
Passo 6
Por último, queremos saber a porcentagem de ferro puro na amostra. Sabemos que
contém ferro e oxigênio. Para encontrar a quantidade de ferro, calculamos a massa de ferro presente nos 0,0886 g de
.
A fórmula
tem 3 átomos de Fe e 4 de O. Calculando a massa de ferro:
Então, a porcentagem de ferro na amostra total é:
Resposta
A amostra de minério contém aproximadamente 31,39% de
e 21,46% de ferro (Fe).