The balanced equation for the reduction of iron ore to the metal using CO is
(a) What is the maximum mass of iron, in grams, that can be obtained from
of iron(III) oxide?
(b) What mass of CO is required to react with 454 g of
?
(b) What mass of CO is required to react with 454 g of
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente vai lidar com reações químicas balanceadas e cálculos de massa. Precisamos entender as proporções entre os reagentes e os produtos na equação dada para descobrir quanto de ferro podemos obter e quanto de monóxido de carbono (CO) é necessário.
Passo 2
Primeiro, vamos focar na parte (a): descobrir a massa máxima de ferro que pode ser obtida a partir de 454 g de óxido de ferro(III), que é
.
Passo 3
Para isso, precisamos usar a equação química balanceada:
Essa equação nos mostra que 1 mol de
reage com 3 mols de CO para produzir 2 mols de ferro (Fe).
Passo 4
Agora, vamos calcular a massa molar de
. A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos na molécula:
- Ferro (Fe): aproximadamente 55,85 g/mol
- Oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
Então,
Passo 5
Com a massa molar, podemos encontrar quantos mols de
temos em 454 g:
Passo 6
Pela equação balanceada, 1 mol de
produz 2 mols de Fe. Então, 2,843 mol de
vão produzir:
Passo 7
Agora, calculamos a massa de Fe produzida. A massa molar do ferro (Fe) é 55,85 g/mol:
Passo 8
Agora, vamos para a parte (b): descobrir a massa de monóxido de carbono (CO) necessária para reagir com 454 g de
.
Passo 9
Já sabemos que temos 2,843 mol de
a partir de 454 g. Pela equação balanceada, 1 mol de
reage com 3 mols de CO. Então, vamos calcular quantos mols de CO precisamos.
Passo 10
Calculando os mols de CO:
Passo 11
Agora, vamos encontrar a massa de CO necessária. A massa molar do CO é:
- Carbono ©: 12,01 g/mol
- Oxigênio (O): 16,00 g/mol
Então,
Passo 12
Calculando a massa de CO:
Resposta
A massa de monóxido de carbono necessária para reagir com 454 g de
é aproximadamente 239,3 gramas.