Questão 7
FUVEST 2009
(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 7)
O titânio pode ser encontrado no mineral ilmenita, . O metal ferro e o óxido de titânio (IV) sólido podem ser obtidos desse mineral, a partir de sua reação com monóxido de carbono. Tal reação forma, além dos produtos indicados, um composto gasoso.
a) Escreva a equação química balanceada da reação da ilmenita com monóxido de carbono, formando os três produtos citados.
b) Um outro método de processamento do mineral consiste em fazer a ilmenita reagir com cloro e carvão, simultaneamente, produzindo cloreto de titânio (IV), cloreto de ferro (III) e monóxido de carbono. Considere que, na ilmenita, o estado de oxidação do ferro é +2. Preencha a tabela da folha de respostas, indicando, para a reação descrita neste item, todos os elementos que sofrem oxidação ou redução e também a correspondente variação do número de oxidação.
c) Que massa de ferro pode ser obtida, no máximo, a partir de 1,0 x 103 mols de ilmenita? Mostre os cálculos.
Dados: massas molares (g/mol)
O ...... 16
Ti ...... 48
Fe ..... 56
Gabarito:
Resolução:
a) FeTiO3 + CO → Fe + TiO2 + CO2
b) Para determinar as reações de oxidação e redução, devemos analisar o NOX dos reagentes/produtos a partir da equação química não balanceada:
FeTiO3 + Cl2 + C ---> FeCl3 + TiCl4 + CO
- FeTiO3 = NOX 2+ ----> FeCl3 = NOX 3+
- Cl2 = NOX 0 ---> TiCl4 = NOX -1
- C = NOX 0 ---> CO = NOX +2
Sendo assim, os elementos Fe e C sofrem oxidação e o elemento Cl sofre redução.
c) 1 mol de FetiO3 gera 1 mol de Fe, proporção de 1:1. Sendo assim:
1 mol ----------56g
1,0 . 103 mol ---------- x
x = 5,6 . 104 g