Questão 32) A equação química da reação de ustulação da pirita (FeS) é:
FeS(s)+O2(g) SO2(g)+Fe2 O3(s)
Qual a massa de óxido de ferro III ( Fe2 O3 ) obtida, em kg, a partir de 300 kg de pirita, que apresenta 20% de impurezas?

Passo 1

O enunciado dá a reação de ustulação da pirita:
FeS(s) + O2(g) SO2(g) + Fe2O3(s)
e pede a massa de Fe2O3 obtida a partir de 300 kg de pirita com 20% de impurezas. O conteúdo envolvido é estequiometria de reações químicas, ou seja, balanceamento de equação, cálculo de massa molar, número de mols e proporções molares.

Passo 2

Calculamos primeiro a massa de pirita pura ( FeS). Como há 20% de impurezas, sobram 80% de pirita:
massa pura de FeS = 300 kg times 0,80 = 240 kg

Passo 3

Balanceamos a equação e extraímos a proporção molar entre FeS e Fe2O3:
4,FeS(s) + 7,O2(g) longrightarrow 4,SO2(g) + 2,Fe2O3(s)
Dessa reação, 4 mols de FeS geram 2 mols de Fe2O3, ou seja,
n(Fe2O3)n(FeS) = 24 = 0,5

Passo 4

Calculamos o número de mols de FeS. A massa molar aproximada é
M(FeS) = 55,85 + 32,06 = 87,91 g/mol
Convertendo 240 kg em gramas e dividindo:
n(FeS) = 240,000 g87,91 g/mol approx 2,732times10^3 mol

Passo 5

Usando a proporção molar, obtemos o número de mols de Fe2O3:
n(Fe2O3) = 0,5 times n(FeS) approx 0,5 times 2,732times10^3 =1,366times10^3 mol

Passo 6

Agora calculamos a massa de Fe2O3. Sua massa molar é
M(Fe2O3) = 2times55,85 + 3times16,00 =159,70 g/mol
Portanto,
massa = n times M =1,366times10^3 moltimes159,70 g/mol approx 2,182times10^5 g =218,2 kg

Resposta

A massa de Fe2O3 obtida é aproximadamente 218,2 kg.

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