Questão 68920

UFPE 2003

Química

(UFPE - 2003)

Nas usinas siderúrgicas, a obtencão de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada):

Fe₂O_3(s) + CO_(g) → Fe_(s) + CO_2(g)

Percebe-se dessa reação que o CO₂ é liberado para a atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito estufa. Qual o número de moléculas de CO₂ liberadas na atmosfera, quando um mol de óxido de ferro (IlI) é consumido na reação?

(Considere: constante de Avogadro = 6 x 10²³ mol^-1.)

6 x 10²³

24 x 10²³

12 x 10²³

36 x 10²³

18 x 10²³

Gabarito:

18 x 10²³

Resolução:

1º Passo: Balancear a reação química:

Fe₂O_3(s) + CO_(g) → Fe_(s) + CO_2(g)

• Balanceando o Ferro: temos 2 Fe no lado dos reagentes e 1 no lado dos produto, vamos então colocar 2 como coeficiente de Fe_(s) para igualar.
Fe₂O_3(s) + CO_(g) → 2Fe_(s) + CO_2(g)

• Balanceando o oxigênio: 4 nos reagentes, 2 nos produtos, vamos colocar 2 como coeficiente de de CO₂:
Fe₂O_3(s) + CO_(g) → 2Fe_(s) + 2CO_2(g)

• Balanceando o carbono: 1 nos reagentes, 2 nos produtos, se colocarmos 2 no CO dos reagentes vamos desbalancear o oxigênio, temos como solução colocar mais 2 CO e mais 1 CO₂, deixando ambos os coeficientes como 3:
Fe₂O_3(s) + 3CO_(g) → 2Fe_(s) + 3CO_2(g)

2º Passo: Analisando a estequiometria da reação

$egin{matrix} ext{1 mol de }Fe_2O_{3_{(s)}} & forma & ext{3 mol de }CO_{2_{(g)}}\ & end{matrix}$

Sendo 1 mol = 6 x 10²³ moléculas:

$egin{matrix} ext{1 mol de }Fe_2O_{3_{(s)}} & forma & ext{3 mol de }CO_{2_{(g)}}\ ext{1 mol de }Fe_2O_{3_{(s)}} & forma & ext3cdot 6cdot 10^{23} ext{ moleculas }CO_{2_{(g)}} \ ext{1 mol de }Fe_2O_{3_{(s)}} & forma &18cdot 10^{23} ext{ moleculas de }CO_{2_{(g)}}end{matrix}$

Questão 68920

UFPE 2003

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