Question

Fe2O3 + C → Fe + CO

Dados da massa molar dos elementos (g/mol) Fe = 55,85; O = 16; C = 12.



A equação não balanceada da obtenção do ferro a partir da hematita está demonstrada acima. Diante disso, qual será a massa de ferro em kg, produzida a partir de 1,5 toneladas da hematita, admitindo-se um rendimento de 88%?

Answer 1

Considerando o enunciado e os conhecimentos referentes a rendimento de reações químicas, é possível afirmar que a massa de ferro produzida será de 923,25 Kg.

Sobre rendimento de reações químicas:

Inicialmente, precisamos balancear a equação química. Para isso, precisamos ajustar a quantidade de mols de cada substância. Notamos então no primeiro termo da equação que devemos triplicar o número de mols de CO no último termo da equação e que devemos dobrar o número de mols de Fe. Para finalizar, precisamos triplicar também os mols de C no segundo termo e, assim, ficaremos com a seguinte equação:

$\text{Fe}_2\text{O}_3+3\text{C } \rightarrow 2\text{Fe}+ 3\text{CO}$

Agora, com os dados, descobrimos que 1 mol de hermatita tem 158,7g, já que:

$m_{\text{her}} = 2.(55,85)+ 3(16)= > m_{\text{her}} = 159,7 \text{ g}$

Dessa forma, sabemos que 159,7g de hermatita produzem teoricamente 111,7 g de Ferro. Assim, para encontrar quanto ferro seria produzido por 1,5 toneladas de hermatita, usaremos uma regra de três:

$\dfrac{x \text{ Kg}}{111,7 \text{ g}} = \dfrac{1500\text{ Kg}} {159,7\text{ g}} \\\\\\x = 1049,15 \text{ Kg}$

No entanto, esse é o rendimento teórico de 100%, para encontrar o rendimento real, tomaremos 88% deste valor encontrado.

$\dfrac{m_{Fe}}{1049,15} = \dfrac{88}{100}\\\\\\m_{Fe} = 923,25 \text{ Kg}$

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