Em uma análise de composição mineral, um minério de ferro foi estudado para determinar a porcentagem de ferro e de magnetita (Fe3 O4) presentes na amostra. O ferro foi convertido para óxido de ferro puro após um processo químico controlado. O procedimento de análise envolveu uma amostra de 1,1324 g de minério foi dissolvida em HCl concentrado. A solução obtida foi diluída e o ferro (III) foi precipitado como óxido de ferro hidratado (Fe2 O3 cdot xH2 O) com a adição de NH3. Após filtração e lavagem, o resíduo foi calcinado a alta temperatura, resultando em 0,5394 g de Fe2 O3 puro ( 159,69 g / mol ). Calcule:
(b) A porcentagem de Fe3 O4(231,54 g / mol) presente na amostra.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a porcentagem de magnetita ( Fe3O4) presente numa amostra de minério de ferro. Estamos trabalhando com conceitos de química relacionados à composição mineral e reações de oxidação. Para resolver isso, vamos relacionar a massa de óxido de ferro puro ( Fe2O3) que obtivemos com a massa de magnetita na amostra inicial.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que aconteceu no processo. A amostra de 1,1324,g de minério foi convertida em óxido de ferro ( Fe2O3), resultando em 0,5394,g. Isso significa que toda a quantidade de ferro na amostra original foi transformada nesse óxido. Agora, precisamos determinar quanto dessa massa original vinha da magnetita.

Passo 3

Vamos usar a relação estequiométrica entre Fe3O4 e Fe2O3. A equação balanceada para a conversão de Fe3O4 em Fe2O3 é:
Fe3O4 32 Fe2O3
Isso significa que 231,54 g de Fe3O4 produzem 239,535 g de Fe2O3.

Passo 4

Agora, vamos achar quantos gramas de Fe3O4 correspondem aos 0,5394,g de Fe2O3. Para isso, fazemos uma regra de três simples:
231,54,g Fe3O4239,535,g Fe2O3 = x,g Fe3O40,5394,g Fe2O3
Resolvendo para x:
x = 231,54 times 0,5394239,535 approx 0,522,g

Passo 5

Então, a massa de magnetita na amostra é de aproximadamente 0,522,g. Para encontrar a porcentagem dessa massa em relação à amostra total de 1,1324,g, usamos a fórmula da porcentagem:
Porcenta>=m de Fe3O4 = ( 0,5221,1324 ) times 100% approx 46,12%

Resposta

A amostra contém aproximadamente 46,12% de Fe3O4.

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