15- A hematita ( óxido de Ferro III)
é o principal minério que se extrai o ferro, não é puro: apresentando impurezas. Qual é a quantidade de ferro que pode ser obtido a partir de 800 g de minério de ferro com
de pureza?
.
Passo 1
O enunciado pergunta qual a quantidade de ferro que pode ser obtida a partir de
de minério de hematita (
) com
de pureza, usando a reação
Informações relevantes dadas:
Objetivo: calcular a massa de ferro metálico (
) obtida, assumindo que toda a
presente é reduzida quantitativamente.
Passo 2
Primeiro passo prático: descobrir quantos gramas de
existem nos
de minério, usando a pureza.
Fórmula:
Fórmula:
Cálculo:
Portanto temos
de
disponíveis para reação.
Passo 3
Agora precisamos usar este valor com a estequiometria da reação. Conceito importante (aula rápida): a estequiometria relaciona quantidades em mols das substâncias pela equação balanceada. A equação nos diz que
Para converter massa em mols usamos a massa molar. Definimos:
Massa molar de
:
Cálculo:
Passo 4
Calcular o número de mols de
contidos em
:
Cálculo (divisão):
Passo 5
Usar a razão estequiométrica para obter os mols de ferro produzidos. Da equação:
Portanto:
Passo 6
Converter os mols de
para massa de
usando
:
Cálculo (multiplicação):
Passo 7
Interpretação final e arredondamento: esse valor é a quantidade teórica de ferro que pode ser obtida assumindo redução completa (rendimento
). Em provas normalmente se pede o valor com 2–3 algarismos significativos; aqui podemos arredondar para
.