Em uma indústria siderúrgica, a redução da hematita para a produção de ferro metálico é dada de acordo com a reação:
Fe2 O3(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 de monóxido de carbono nas CNTP?

Passo 1

Beleza, o enunciado fala da redução de hematita pra ferro metálico via a reação
Fe2O3,(s)+3,CO(g) 2,Fe(s)+3,CO2,(g)
e pede a massa de ferro obtida a partir de 30 L de CO nas CNTP.
Conteúdo: estequiometria e gás ideal (volume molar nas CNTP).
O que vamos precisar:
1. Volume molar do gás (22,4 L/mol).
2. Conversão de volume para mol de CO.
3. Razão molar CO→Fe.
4. Massa molar do Fe (≈55,85 g/mol).

Passo 2

Primeiro, converte volume de CO pra mol usando o volume molar nas CNTP:
nrm CO=Vrm COVm=30,0 L22,4 L/molapprox1,339 mol
Aqui a teoria é simples: nas CNTP 1 mol de qualquer gás ocupa 22,4 L.

Passo 3

Agora, a estequiometria da reação mostra que 3 mol de CO produzem 2 mol de Fe.
Então
$$n_{\rm Fe} = n_{\rm CO}\times\frac{2\ mol Fe}{3\ mol CO}
=1{,}339\times\frac{2}{3}\approx0{,}893\ mol Fe$$

Passo 4

Pra achar a massa de Fe, multiplica o número de mols pela massa molar do ferro:
mrm Fe=nrm Fetimes Mrm Fe =0,893 moltimes55,85 g/mol approx49,9 g
A ideia aqui é a definição de massa molar: cada mol de Fe pesa 55,85 g.

Resposta

A partir de 30 L de CO nas CNTP, dá pra obter cerca de 49,9 g de ferro metálico.

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