Em uma indústria siderúrgica, a redução da hematita para a produção de ferro metálico é dada de acordo com a reação: Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) Qual a massa de ferro metálico, em gramas, que pode ser obtida a partir de 30 litros (Volume) de monóxido de carbono nas CNTP? Dados: Volume Molar de gás nas CNTP = 22,4ℓ/mol; Fe = 56u.
a) 20
b) 30
c) 40
d) 50
e) 60*Alternativa correta: D
a) 20
b) 30
c) 40
d) 50
e) 60*Alternativa correta: D
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma reação química que descreve a redução da hematita (
) para produzir ferro metálico (
) utilizando monóxido de carbono (
). O enunciado nos dá o volume de
disponível nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) e pede para calcular a massa de ferro que pode ser produzida a partir desse volume de
.
Conteúdos necessários:
- Estequiometria das reações químicas.
- Cálculo de mols a partir de volume utilizando a relação de volume molar nas CNTP.
- Cálculo de massa a partir do número de mols e da massa molar.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de
temos a partir do volume fornecido. Sabemos que o volume molar nas CNTP é de
.
Passo 3
Agora, vamos usar a equação balanceada para relacionar os mols de
com os mols de
produzidos.
Segundo a equação, 3 mols de
produzem 2 mols de
. Portanto, a relação é:
Passo 4
Por fim, vamos calcular a massa de ferro produzida utilizando a massa molar do ferro, que é
.
Resposta
A massa de ferro metálico que pode ser obtida é 50 gramas.