Question

No processo de obtenção do ferro a partir da hematia (Fe2O3), considere a equação não balanceada: Fe2O3 +C -->Fe + CO. Utilizando-se 6,8 t de minério, determine a quantidade de ferro produzido e o volume de gás produzido a 3 atm e 30ºc.

Answer 1

Primeiro, devemos balancear a equação.
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Agora, só faremos uma regra de três, visto que na equação acima os dados estão em proporção. Nesse cálculo, iremos encontrar a massa de Fe obtida no final do processo. Para isso, vale a relação:

1mol de Fe2O3-------------------2 mols de Fe
*Sabendo que um mol de Fe2O3 é 160g e um mol de Fe é 56g, podemos substituir: 
160g de Fe2O3-----------------2·56g de Fe

Agora, calculamos:
160g Fe2O3----------------112g Fe
6,8t Fe2O3--------------------X
X = 6,8·112/160
X = 4,76t de Ferro

Na segunda questão, que está se tratando do CO (monóxido de carbono), usaremos a fórmula geral dos gases:
P·V = n·R·T (P-pressão/V-volume/n-n° mol/R-constante/T-temperatura)
 
Obs.:
1) o "n", número de mols, encontraremos de seguinte forma: na equação, um mol de Fe2O3 produzem três mols de CO; portanto, temos,
1 mol Fe2O3--------------------3 mols de CO
*Substituindo pelas suas massas moleculares
1·160g Fe2O3------------3·28g CO
6,8t Fe2O3------------------X
X = 6,8·3·28/160 ⇔  3,57t de CO
Ainda precisamos transformar de toneladas para gramas, pois somente assim podemos acha a quantidade de mol.
1ton-----------10^6g
3,57ton---------X
X = 3,57·10^6g
Como um mol de CO possui 28g, temos:
28g---------------1mol
3,57×10^6----------X
X = 3,57×10^6/28
X = 0,1275×10^6 ⇔ 12,75×10^4 mols
Logo, "n" é 12,75×10^4 mols.

2) a unidade de temperatura precisa ser alterada para Kelvin, visto que estamos trabalhando com gases. Para isso, vale a relação:
K = 273+°C
K = 273+30 ⇒ 303K

3) a constante "R" vale 0,082 nesse caso de unidades.

Enfim, vamos ao cálculo:
3·V = 12,75·10^4·0,082·303
3·V = 316,79·10^4
V = 316,79·10^4/3
V ≈ 105,6×10^4L ⇔ 1,056×10^6L

Espero ter ajudado! Qualquer dúvida, comente! :)