Question

Química. Alguém sabe a resposta? Preciso de ajuda
4) Num processo de obtenção de ferro a partir da hematita, Fe2O3, de acordo com a equação:
Fe2O3(s) + C(s) → Fe(s) +Co(g)

A) quais os coeficientes estequiometricos?

B) Desejando-se a produção de 4 Mol de Ferro, qual a quantidade de matéria consumida de hematita e de carbono?

C) Para Produzir 56 T de Ferro, qual a quantidade (T) de hematita necessária?

Answer 1

4)

a) Para responder essa questão é preciso balancear a equação:

                            Fe₂O₃(s) + C(s) → Fe(s) +CO(g)

Primeiro veja que tem 2 átomos de Fe nos reagentes e apenas 1 no produto, para começar o balanceamento precisa colocar 2 Fe no produto, assim o coeficiente do Fe no produto será 2:

                                   Fe₂O₃(s) + C(s) → 2Fe(s) +CO(g)

Agora perceba que existem 3 O nos reagentes mas apenas 1 no produto. Para resolver isso coloca-se o coeficiente 3 no CO:

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

Está quase tudo certo, porém agora tem 3 C nos produtos e apenas 1 no reagente, para balancear basta colocar o coeficiente 3 na frente do C do reagente.

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

Pronto. Essa é a equação balanceada e os coeficientes são 1, 3, 2 e 3 respectivamente para Fe₂O₃(s), C(s), Fe(s) e CO(g).

b) aqui basta olhar a proporção entre eles pelos coeficiente estequiométricos.

Fe₂O₃(s) (hematita)    C(s) (carbono)  e  Fe(s) (ferro)

    1 mol                         3 mol                    2 mol

Essa é a relação de mols pelos coeficientes estequiométricos, porém a questão pede para 4 mol de Fe. Perceba que basta multiplicar as proporções acima por 2. Desse modo:

Fe₂O₃(s) (hematita)        C(s) (carbono)           Fe(s) (ferro)

1 mol x 2 = 2 mol       3 mol x 2 = 6 mol         2 mol x 2 = 4 mol

Assim a resposta é para produção de 4 mol de ferro precisa de 2 mol de hematita e 6 mol de carbono.

c) Nessa questão é preciso consultar a tabela periódica para saber a massa molar do Fe e calcular a massa molar da Hematita (Fe₂O₃)

Fe = 56 g/mol            O = 16 g/mol

Calculando a Massa Molar da Hematita:

Fe₂O₃ = 2. Fe  +  3. O = 2 . 56 g  + 3 . 16 = "160 g/mol"

Tendo a massa molar do Ferro e da Hematita, e usando os coeficientes da equação, monta-se a regra de três com o seguinte enunciado: 12x56g=112 g (coeficiente do Fe é 2) de ferro são produzidos a partir de 1x160g=160 g de hematita (coeficiente é 1), assim como 56 T (toneladas) Ferro são produzidos por x (toneladas) de hematita. Abaixo a fórmula da regra de três:

$\frac{112}{160}=\frac{56}{x}\\ 112x = 8960\\x=\frac{8960}{112}\\ x=80$

80 toneladas de hematita são necessarias para produzir 56 toneladas de ferro.