Question

A pirita é uma liga de ferro e enxofre e possui características muito parecidas com as do ouro: cor e mesmo brilho, por isso foi apelidada de “ouro dos tolos”. Mas facilmente é possível perceber as diferenças existentes entre o ouro e a pirita, testes simples como da condutividade elétrica já mostram as propriedades distintas dessas substâncias. A composição da pirita é principalmente ferro, mas existem pequenas quantidades de níquel, cobalto, ouro e cobre. Na reação com o gás oxigênio, produz dióxido de enxofre e óxido de ferro III, segundo a equação:

FeS2 + O2 à SO2 + Fe2O3 ( equação não balanceada)

Considerando um grau de pureza da pirita de 92% e uma reação com rendimento de 80%, determine a massa aproximada de Fe2O3 se forma quando reagem 8,8 toneladas de pirita?

Answer 1

1º passo: tem q balancear a equação: FeS2(g) + O­2(g)­ → SO2 + FeSO3

Observe que o único elemento que não podemos começar o balanceamento é o oxigênio, pois ele aparece mais de uma vez no segundo membro. Podemos começar ou pelo ferro ou pelo enxofre. Seguindo a segunda regra, o ferro do 2º membro possui índice igual a 2, que é o maior, por isso, vamos começar por ele, colocando o índice 1 na substância Fe2O3(s):

FeS2(g) + O­2(g)­ → SO2(g) + 1 Fe2O3(s) 

Note que há dois átomos de ferro no 2º membro. Logo, deve haver o mesmo número desse elemento no lado esquerdo:

2 FeS2(g) + O­2(g)­ → SO2(g) + 1 Fe2O3(s) 

Agora sabemos também que existem 4 átomos de enxofre (S) do lado esquerdo da equação (lembre-se de que é preciso multiplicar o índice pelo coeficiente para saber quantos átomos existem), então esse será o coeficiente desse elemento no lado direito:

2 FeS2(g) + O­2(g)­ →  4 SO2(g) + 1 Fe2O3(s)

Agora só falta acertar o oxigênio. Veja que no 2º membro temos um total de 11 átomos de oxigênio (1 . 3 + 4 . 2 = 11). No 1º membro, existem dois átomos de oxigênio, então seu índice será a fração (11/2):

2 FeS2(g) + 11/2 O­2(g)­ → 4 SO2(g) + 1 Fe2O3(s) 

A reação dessa forma está balanceada. Porém, é importante notar que os coeficientes são necessariamente os números inteiros menores possíveis. Portanto, é preciso eliminar a fração 11/2 sem acabar com a proporção estequiométrica. Podemos fazer isso ao multiplicar todos os coeficiente por 2 e dessa forma teremos a equação química devidamente balanceada:

4 FeS2(g) + 11 O­2(g)­ → 8 SO2(g) + 2 Fe2O3(s) 

Para ver se ficou correto, basta verificar se a quantidade de cada elemento nos dois membros está igual:

4 FeS2(g) + 11 O­2(g)­ → 8 SO2(g) + 2 Fe2O3(s)

REAGENTES:                           PRODUTOS:
Fe = 4 . 1 = 4 átomos            Fe = 2 . 2 = 4 átomos
S = 4 . 2 = 8 átomos              S = 8 . 1 = 8 átomos
O = 11 . 2 =22 átomos          O = (2 . 3) + (8 . 2) = 22 átomos  

2º passo: Identificar as massas das substâncias q serão utilizadas

4FeS2 (pirita) -> Fe: 4 x 55 g = 220 g 

                             S: 8 x 32 g = 256 g

                                       Total = 476 g 

2Fe2O3 (óxido de ferro III) -> Fe: 4 x 55 g = 220 g

                                                 O: 6 X 16 g = 96 g

                                                            Total =  316 g

3º Passo: Identificar o grau de pureza e o rendimento

8,8t = 8,800,000 g

8,800,000 x 0,92 (grau de pureza) = 8096000 g

8096000 (grau de pureza) x 0,8 (rendimento) = 6476800 g

4º passo: Efetuar o cálculo estequiométrico

476g de 2FeS2 -------- 316g de 2Fe2O3

6476800g de 2FeS2 ------ x g de 2Fe2O3 

476x = 2046668800

x=2046668800/476

x = 4299724 g

A resposta está em gramas mas a questão pede em toneladas, então vc divide 4299724 por 1,000,000

x = 4,29 t