(UFF-RJ)O FERRO , IMPORTANTE ELEMENTO USADO EM PONTES, ESTRUTURAS, AÇO, FERRAMENTAS, ENTRE OUTRAS APLICAÇÕES NÃO É ENCONTRADO PURO NA NATUREZA. É OBTIDO PELA REDUÇÃO DE HEMATITA(FeO3) NOS ALTOS-FORNOS MEDIANTE A SEGUINTE EQUAÇÃO:
Fe2O3+CO---Fe+CO2
a-AJUSTE A ESQUAÇÃO DADA UTILIZANDO O METODO DE OXIRREDUÇÃO MOSTRANDO AS VARIAÇÕES ELETRONICAS DO AGENTE OXIDANTE E DO AGENTE REDUTOS.
b- QUANTOS mol DE FERRO SÃO OBTIDOS QUANDO 140KG DE co REAGEM COM Fe2o3 supondo rendimento de 100%

Respostas

respondido por: fscheidegger

Resposta: Com relação a equação Fe2O3 + CO → Fe + CO2 temos:

a) a equação ajustada é : Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2

O ferro tem seu Nox inicial +3 e final 0 sofrendo uma redução, sendo portanto o agentes oxidante

O Carbono tem seu Nox inicial +2 e final +4 sofrendo uma oxidação, sendo portanto o agente redutor

b) A partir de 140 kg de CO, são obtidos 3333,33 mol de Fe ou 3,33 kmol de Fe

Explicação:

a) Cálculo do Nox dos elementos envolvidos

Nox +3 -2 +2 -2 0 +4 -2

Fe2O3 + CO → Fe + CO2

ΔNoxFe = Variação de Nox do Ferro = (Nox maior – Nox menor) x maior atomicidade

ΔNoxFe = (3-0)x2 = 6 – O Fe sofre redução sendo portanto o agente oxidante

ΔNoxC = Variação de Nox do Carbono = (Nox maior – Nox menor) x maior atomicidade

ΔNoxC = (4-2)x1 = 2 – O C sofre oxidação sendo portanto o agente redutor

Então

Simplificando a razão 6:2 temos 3:1 ou seja

ΔNoxFe = 3

ΔNoxC = 1

Fazemos como coeficiente do Fe a variação de Nox do C, colocando esse coeficiente do lado da equação onde o elemento aparece com maior atomicidade (lado 1)

Fazemos como coeficiente do C a variação de Nox do Fe, colocando esse coeficiente do lado da equação onde o elemento aparece com maior atomicidade (No caso como as atomicidades são iguais é indiferente escolher o primeiro ou segundo membro da equação. (Vamos escolher o primeiro)

Resulta:

1 Fe2O3 + 3 CO → Fe + CO2

Ajustamos por tentativa os demais coeficientes

Temos 3 C no primeiro membro e apenas 1 no segundo. Colocamos então o coeficiente 3 na frente do CO2

Temos 2 Fe no primeiro membro e apenas 1 no segundo. Colocamos então o coeficiente 2 na frente do Fe

Isso resulta a seguinte equação ajustada:

Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2

===============================================================

b) Calculando as massas molares das substâncias envolvidas a partir das massas atômicas C = 12 u e O = 16 u teremos

CO = 1 x 12 + 1 x16 = 28 g/mol

Relacionando as substâncias envolvidas teremos:

Massa Mol