Há várias décadas, o ferro apresenta grande demanda em função de sua utilização nas indústrias como, por exemplo, na automobilística. Uma das principais matérias-primas utilizadas para a sua obtenção é um minério cujo teor em Fe2 O3 (hematita) é de cerca de 80 %. O ferro metálico é obtido pela redução do Fe2 O3 em alto-forno. Dadas as massas molares para o oxigênio ( 16 g / mol ), o ferro ( 56 g / mol ) e a hematita ( 160 g / mol ), e considerando-se que a reação de redução apresente um rendimento de 100 %, qual a quantidade, em toneladas, de ferro metálico que será obtida a partir de 5 toneladas desse minério?
R=2,8 t

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um minério que contém 80% de Fe2O3 (hematita). Queremos descobrir quanto de ferro metálico podemos obter a partir de 5 toneladas desse minério, considerando que todo o processo de redução é 100% eficiente. Para resolver isso, vamos precisar utilizar conceitos de estequiometria e cálculos de proporção a partir das massas molares fornecidas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quanto de Fe2O3 está presente nas 5 toneladas do minério. Como o minério tem 80% de Fe2O3, multiplicamos a massa total pelo percentual:
Massa de Fe2O3 = 5, t times 0,80 = 4, t

Passo 3

Agora, precisamos saber quanto de ferro metálico ( Fe) podemos obter a partir de 4 toneladas de Fe2O3. Para isso, usamos as massas molares:
  • Massa molar de Fe2O3: 160 g/mol
  • Massa molar de Fe: 56 g/mol
A reação de redução de Fe2O3 para Fe é:
Fe2O3 2, Fe
Isso significa que 160 g de Fe2O3 produzem 2 × 56 g = 112 g de Fe.

Passo 4

Vamos calcular a proporção de ferro obtido a partir das 4 toneladas de Fe2O3:
Quantidade de Fe = 112, g Fe160, g Fe2O3 times 4, t = 112160 times 4, t = 2,8, t

Resposta

A quantidade de ferro metálico obtida a partir de 5 toneladas do minério é de 2,8 toneladas.

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