A redução de 15 kg de óxido de ferro (III)
em um alto-forno produziu
de ferro na reação abaixo. Qual é o rendimento percentual de ferro?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que está sendo pedido. Temos 15 kg de óxido de ferro (III), representado por
. Nessa reação de redução no alto-forno, foram produzidos 8,8 kg de ferro (
). Nosso objetivo é calcular o rendimento percentual dessa reação, ou seja, descobrir quanto do ferro que teoricamente poderia ser produzido realmente foi obtido.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e produtos nas reações químicas.
Passo 2
Vamos começar determinando a massa molar dos compostos envolvidos na reação.
- Massa molar do ferro (Fe): aproximadamente 55,85 g/mol
- Massa molar do oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
Agora, calculamos a massa molar do óxido de ferro (III),
:
Passo 3
Agora, vamos converter a massa de
utilizada (15 kg) para gramas e depois para moles:
Passo 4
Vamos analisar a equação química balanceada:
Isso significa que 1 mol de
produz 2 mols de ferro (Fe). Portanto, a quantidade teórica de ferro que poderia ser produzida é:
Passo 5
Agora, vamos converter os moles de ferro para massa:
Passo 6
Finalmente, calculamos o rendimento percentual utilizando a fórmula:
Resposta
O rendimento percentual de ferro é aproximadamente
.