Question

Considerando a equação a seguir, que repesenta a obtenção de ferro pela reação de hematita (Fe²o³) com carvão, responde os itens que seguem: (Dados: Fe = 58g/mol, C = 12 g/mol, O = 16g/mol)


a: Quantos de ferro será obtido a partir de 1200g de hamatita?


B: qual o volume de CO obtido ao reagir 12 mol de carvão (C) com 5 mol de hematita (Fe²O³)?

Answer 1

A - Balanceando a equação temos:

$Fe_2O_3 +3C\longrightarrow 2Fe + 3CO$

Assim temos que:

1 mol de hematita(160 g) reage com 3 mols de Carvão produzindo 2 mols de ferro (112 g)

Logo, temos a seguinte regra de três:

$160 \: g \: Fe_2O_3 \longrightarrow 112 \: g \: Fe \\ \\ 1200 \: g \: Fe_2O_3 \longrightarrow \: m \: \\ \\ m = 840 \: g$

B

$3 \: mol\longrightarrow 3 \: mol \: de \: gas \\ \\ 12 \: mol \: \longrightarrow \: n \\ \\ n = 12 \: mols$

O volume de um mol de um gás nas CNTP é 22,4 L portanto:

$1 \: mol \longrightarrow22,4 \: litros \\ \\ 12 \: mols\longrightarrow \: v \\ \\ v = 12 \cdot22,4 = 268,8 \: litros$

Observação: no exercício a massa molar do ferro está errada, é 56 g ao invés de 58.

Answer 2

Resposta:

a) m(Fe)= 840 g

b) V= 268,8 L(CO)

Explicação:

Dados

m(Fe)= ?

m(Fe₂O₃)= 1200 g

V(CO)= ?

n(C)= =12

n(Fe₂O₃)= 5

MM(Fe₂O₃)= 2*56 + 3*16=160 u= 160 g/mol ==> mol= 160 g

MM(Fe)= 56 u= 56 g/mol ==> mol= 56 g (corrigido de 58 para 56)

- reação balanceada que ocorre

Fe₂O₃(s) + 3 C(s) → 2 Fe(s) + 3 CO(g)

- pela estequiometria da equação química vemos que 1 mol de Fe₂O₃ produz 2 mol de Fe, assim:

Regra de três

1 mol      2 mol

160 g(Fe₂O₃) ------ 2 * 56 g(Fe)

1200 g(Fe₂O₃) ----  m

m= 2 * 56 g * 1200 g ÷ 160 g

m(Fe)= 840 g

b)

- verificar se há reagente em excesso

3 mol(C) ---- 1 mol(Fe₂O₃)

12 mol(C) ----  n

n= 1 mol * 12 mol ÷ 3 mol

n= 4 mol, vemos que 12 mol de C reagem com 4 mol de hematita, como temos 5 mol de Fe₂O₃, concluímos que a hematita está em excesso e devemos fazer os cálculos a partir do carvão que é o reagente limitante;

- cálculo do volume de CO obtido

- lembre que 1 mol de  qualquer gás ocupa um volume de 22,4 L nas CNTP;

Regra de três

3 mol(C)         3 mol(CO)

3 mol(C) ---- 3 * 22.4 L

12 mol(C) ----    V

V= 3 * 22.4 L * 12 mol ÷ 3 mol

V= 268,8 L(CO)