Question

Os principais minérios de ferro utilizados na produção do ferro
gusa são:
Hematita (Fe 2 O 3 ); Magnetita (Fe 3 O 4 ); Limonita (Fe 2 O 3 .nH 2 O);
Carbonato de siderita (FeCO 3 ).

A reação química entre o monóxido de carbono e o óxido de
ferro (como a hematita), forma o ferro metálico (Fe) fundido, isto
é, o ferro gusa, além de elementos como carbono, enxofre,
manganês, etc.

Fe 2 O 3 + 3 CO → 2 Fe + 3CO 2

Quais os reagentes e quais os produtos formados na produção do ferro gusa?

Answer 1

Resposta:

Primeiro vamos definir as massas molares das substâncias :

Fe2O3--> Fe(55,8 x 2)+O(16 x 3) --> MM = 159,6 g/mol

CO--> C(12)+O(16) --> MM = 28 g/mol

Fe--> 55,8(tabela periódica)

CO2--> C(12)+O(16x2) --> 44 g/mol

1- A proporção entre CO e CO2 é 1:1(3:3), logo, via regra de três simples:

28 g de CO ---  44 g de CO2 --> x=314,28 g de CO2

200 g de CO --- x g de CO2

2- Levando em consideração que 1 mol = 22,4 L, resolve-se via regra de três simples:

55,8(x2)g de Fe --- 28 g de CO(x3)  --> x= 225,8 g de CO

300 g de Fe       --- x g de CO

28 g de CO --- 22,4 L --> x=180,64 L de CO

225,8g de CO - x

3- 1 mol de Fe2O3 produz 2 mols de Fe(o dobro), logo, para produzirmos 8 mols de Fe, precisamos de metade de Fe2O3, ou seja, 4 mols. Cada mol de Fe2O3 possui 159,6 g, então, 4 mols possuem 4 x 159,6, ou seja, 638,4 gramas de Fe2O3.