Em siderurgia, uma das reações é dada pela equação química:
CO(g)+FeO(s) Fe(l)+CO2(g)
Admita que a amostra de FeO tenha 60% em massa de pureza. Nessas condições, para cada mol de ferro produzido qual a massa da amostra FeO impuro será necessária: (Dados: massa molar Fe=56 ; O=16 ; C=12 )

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de estequiometria! A gente tem uma reação química na siderurgia onde o monóxido de carbono (CO) reage com o óxido de ferro (FeO) para produzir ferro (Fe) e dióxido de carbono (CO₂). O problema fala que o FeO está 60% puro e quer saber quanto dessa amostra impura a gente precisa para produzir 1 mol de ferro. Vamos usar a teoria das proporções molares e a massa molar das substâncias para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada composto envolvido na reação. A massa molar é a massa de um mol de uma substância.
  • Para FeO:
    Massa molar do FeO = Massa molar do Fe + Massa molar do O = 56 , g/mol + 16 , g/mol = 72 , g/mol
  • Para Fe:
    Massa molar do Fe = 56 , g/mol

Passo 3

Agora, vamos olhar para a pureza do FeO. A amostra tem 60% de FeO puro. Isso significa que para cada 100 g da amostra, 60 g são FeO puro e 40 g são impurezas.

Passo 4

Vamos usar a equação balanceada para encontrar a relação entre FeO e Fe. A equação é:
CO(g) + FeO(s) Fe(l) + CO2(g)
Essa equação nos diz que 1 mol de FeO produz 1 mol de Fe. Então, para produzir 1 mol de Fe, precisamos de 1 mol de FeO puro.
Sabendo que a massa molar do FeO é 72 g/mol, precisaremos de 72 g de FeO puro.

Passo 5

Mas a amostra que temos não é pura, ela tem apenas 60% de FeO. Então, para encontrar a massa total da amostra necessária para obter 72 g de FeO puro, usamos a seguinte relação:
Massa da amostra = Massa de FeO puroPureza = 72 , g0,60 = 120 , g

Resposta

Para produzir 1 mol de ferro, são necessárias 120 gramas da amostra de FeO impuro.

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