Num processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe2 O3), considerando a equação não balanceada a seguir, qual a massa obtida de ferro metálico a partir de 4,8 t de hematita (Fe2 O3) considerando que o rendimento foi de 80 %.
Massa molar Fe = 56; O = 16
Fe2 O3(s)+C(s) Fe(s)+CO(g) (não balanceada)

Passo 1

Vamos lá! Você tem um exercício sobre a produção de ferro a partir da hematita ( Fe2O3). A matéria envolvida aqui é a estequiometria, que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Para resolver esse problema, vamos precisar balancear a equação química, calcular a quantidade de ferro que pode ser produzida a partir dos dados fornecidos e considerar o rendimento da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química. A equação não está balanceada:
Fe2O3(s) + C(s) Fe(s) + CO(g)
Para balancear, ajustamos os coeficientes de cada composto para que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados da equação. Fazendo isso, obtemos:
Fe2O3(s) + 3C(s) 2Fe(s) + 3CO(g)

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa molar de Fe2O3. A massa molar é a massa de um mol de uma substância. Usando os dados fornecidos:
Massa molar de Fe2O3 = 2 times 56 , g/mol (Fe) + 3 times 16 , g/mol (O) = 160 , g/mol

Passo 4

Vamos converter os 4,8 toneladas de Fe2O3 para gramas, já que nossas massas molares estão em gramas:
4,8 , t = 4,8 times 10^6 , g

Passo 5

Agora, calculamos a quantidade de mols de Fe2O3 que temos:
Mols de Fe2O3 = 4,8 times 10^6 , g160 , g/mol = 3 times 10^4 , mol

Passo 6

Pela equação balanceada, para cada mol de Fe2O3, produzimos 2 mols de ferro ( Fe). Então, a quantidade de mols de ferro produzida é:
Mols de Fe = 2 times 3 times 10^4 , mol = 6 times 10^4 , mol

Passo 7

Agora, convertendo os mols de ferro para massa:
Massa de Fe = 6 times 10^4 , mol times 56 , g/mol = 3,36 times 10^6 , g = 3,36 , t

Passo 8

Por fim, considerando o rendimento de 80%, a massa real de ferro obtida será:
Massa final de Fe = 3,36 , t times 0,80 = 2,688 , t

Resposta

A massa obtida de ferro metálico é de 2,688 toneladas.

Exercícios relacionados