Pode-se interpretar um alto forno sob um ponto de vista simples como um processo no qual a reação principal é:
mas algumas outras reações paralelas indesejáveis ocorrem, principalmente
Após
de carbono (coque) serem misturadas com
de óxido de ferro puro,
, o processo produz
de ferro puro e 183 lb de FeO .
Calcule os seguintes itens:
d) A seletividade neste processo (de Fe com relação a FeO ).
Calcule os seguintes itens:
d) A seletividade neste processo (de Fe com relação a FeO ).
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Estamos analisando um processo simplificado de alto forno onde a reação principal é a redução do óxido de ferro (
) com carbono (
) para produzir ferro puro (
) e monóxido de carbono (
). No entanto, também ocorre uma reação indesejável que forma óxido de ferro (
) e monóxido de carbono (
). O conteúdo principal aqui envolve estequiometria de reações químicas e cálculo de seletividade. Para resolver, vamos precisar entender as reações envolvidas e usar os dados fornecidos para calcular a seletividade de
em relação a
.
Passo 2
Vamos começar identificando as reações envolvidas:
- Reação desejada:
- Reação indesejada:
Passo 3
A seletividade (
) é uma medida de quão eficientemente uma reação produz o produto desejado em comparação com produtos indesejados. Ela pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
No nosso caso, o produto desejado é
e o indesejado é
.
Passo 4
Primeiro, precisamos verificar as quantidades produzidas:
- Ferro puro (
): 1200,0 lb - Óxido de ferro (
): 183 lb
Passo 5
Aplicando a fórmula da seletividade:
Passo 6
Calculando o denominador:
Passo 7
Agora, substituímos de volta na fórmula:
Passo 8
Para expressar a seletividade em porcentagem, multiplicamos por 100:
Resposta
A seletividade deste processo é de aproximadamente 86,89% para Fe em relação a FeO.