Question

A equação abaixo representa de forma simplificada a obtenção do ferro a partir da hematita.

Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g)

Calcule a quantidade de ferro obtida, em kg, se for usada uma tonelada de hematita com 40% de pureza e considerando que o rendimento da reação foi de 75%, na reação citada.​

Answer 1

Considerando uma amostra de hematita com 40% de pureza em uma reação com 75% de rendimento, tem-se como produto:

$\small{\boxed{\boxed{\boxed{210Kg \: de \: ferro.}}}}$

Equação química:

$\small{Fe_{2}O_{3}(s) + 3 CO(g) => 2Fe(s) + 3CO_{2}(g)}$

Massas molares:

$\small{Ferro = 56g/mol}$

$\small{Carbono = 12g/mol}$

$\small{Oxig\hat{e}nio = 16g/mol}$

Reagentes:

$\small{Hematita \: (Fe_{2}O_{3}) = (56 \times 2) + (16 \times 3)}$

$\small{Hematita \: (Fe_{2}O_{3}) = 160g}$

$\small{Mon\acute{o}xido \: de \: carbono \: (3CO) \: = \: 3 \times [(12 \times 1) + (16 \times1)]}$

$\small{Mon\acute{o}xido \: de \: carbono \: (3CO) = 84g}$

Produtos:

$\small{Ferro \: (2Fe) = 2 \times (56 \times 1)}$

$\small{Ferro \: (2Fe) = 112g}$

$\small{Di\acute{o}xido \: de \: carbono \: (3CO_{2}) \: = \: 3 \times [(12 \times 1) + (16 \times2)]}$

$\small{Di\acute{o}xido \: de \: carbono \: (3CO_{2}) \: = \: 132g}$

• Massas dos reagentes e produtos na equação:

$\small{160g \: (Fe_{2}O_{3}) \: + \: 84g \: (3CO) \: => \: 112g \: (2 Fe) \: + \: 132g \: (3CO_{2})}$

Analise da equação:

Considerando uma amostra de hematita 100% pura e um processo com 100% de rendimento, podemos inferir que haverá uma produção de 112g de ferro (Fe) a partir de 160g de óxido férrico (Fe₂O₃).

Cálculo estequiométrico:

Primeiro converteremos a massa dada pela questão de tonelada para grama:

$\small{1 \: ton \times 1.000 = 1.000kg}$

$\small{1.000kg \times 1.000 = 1.000.000g}$

Em notação científica:

$\small{1.000.000 = 1 \times 10^{6}}$

• Cálculo com 100% de pureza e de rendimento:

$\small{160g (Fe_{2}O_{3}) \Rightarrow 112g (Fe)}$

$\small{1\times 10^{6}g (Fe_{2}O_{3}) \Rightarrow X}$

$\small{X = 1\times 10^{6} \times 112 \div 160}$

$\small{X = 112 \times 10^{6}\div 160}$

$\small{X = 0,7 \times 10^{6}}$

$\small{X = 7 \times 10^{5}g}$

Em quilogramas (kg):

$\small{7 \times 10^{5}g \div 1.000 = 700kg}$

• Cálculo com 40% de pureza e 100% de rendimento:

$\small{100\% \Rightarrow 700(kg)}$

$\small{40 \% \Rightarrow Y}$

$\small{Y = 40 \times 700 \div 100}$

$\small{Y = 28.000 \div 100}$

$\small{Y = 280kg}$

• Cálculo com 40% de pureza e 75% de rendimento:

$\small{100\% (pureza) \Rightarrow 280 (kg)}$

$\small{75\% (pureza) \Rightarrow Z}$

$\small{Z = 75 \times 280 \div 100}$

$\small{Z = 21.000 \div 100}$

$\small{Z = \boxed{\boxed{\boxed{210kg}}}}$

Para saber mais acesse:

• https://brainly.com.br/tarefa/51186369

Bons estudos. :)