Uma das etapas da produção de ferro é a transformação de pirita () em óxido de ferro, como mostra a seguinte reação:

a) Calcule o volume de ar que é necessário para reagir com 100 kg de a 2,5 atm e 250°C. O ar contém 20%, em volume, de .

b) Considerando que a reação 1 teve rendimento de 88% e que todo o dióxido de enxofre foi dissolvido em água, calcule o número de mols de ácido sulfúrico obtido, de acordo com a equação abaixo.

A partir da massa de oxigênio, vamos calcular o número de mols de oxigênio necessário para a reação:

E usando a lei dos gases ideais, vamos calcular o volume de gás oxigênio, dadas as condições ( atm e ) e o .

Como queremos saber o volume de ar necessário, sabendo que 20% do ar (em volume) é composto por , podemos calcular:

Ou, por regra de três:

b) Vamos olhar de novo pras relações estequiométricas da reação 1, agora entre a pirita e o formado (você pode usar o ao invés da pirita):

Considerando os coeficientes de cada substância:

Vemos que a cada 480 g de pirita, produziríamos 512 g de , caso o rendimento fosse igual a 100%.

Nesse caso, com 100 kg de pirita:

Considerando que o rendimento é de 88%, apenas 88% dessa massa será realmente produzida.

Ou, pela fórmula:

Onde é a quantidade de produto obtida na prática e é a quantidade de produto esperada teoricamente.

(Obrigado, matemática. Por nos dar sempre o mesmo resultado, independente do “caminho”).

Mas ainda não acabou.

O cara ainda pega esses 93,87 kg de e taca em 10.000 L de água.

Na água, cada mol de forma 1 mol de , segundo:

Considerando as massas molares desses caras:

Com 93,87 kg de , a massa de obtida será de:

O que, em número de mols, corresponde a:

As relações entre e também podem ser vistas assim:

Como a cada 32 g de consumidos, forma-se 1 mol de :