(UNICAMP - 2011) Uma maneira de se produzir ferro metálico de uma forma “mais amigável ao meio ambiente” foi desenvolvida por dois cientistas, um norte-americano e um chinês, que constataram a surpreendente solubilidade dos minérios de ferro em carbonato de lítio líquido, em temperaturas ao redor de 800 °C. No processo, a eletrólise dessa solução, realizada com uma corrente elétrica de alta intensidade, leva à separação dos elementos que compõem os minérios e à produção do produto desejado.
a) O artigo que relata a descoberta informa que os elementos que formam o minério são produzidos separadamente em dois compartimentos, na forma de substâncias elementares. Que substâncias são essas? Dê os nomes e as fórmulas correspondentes.
b) O processo atual de obtenção de ferro consiste na utilização de alto forno, que funciona a uma temperatura entre 1300 e 1500 °C, com adição de carbono para a reação de transformação do minério. Considerando todas as informações dadas, apresente duas diferenças entre o processo atual e o novo. Explique, separadamente, como essas diferenças justificam que o novo processo seja caracterizado como “mais amigável ao meio ambiente”.
Gabarito:
Resolução:
a) Um tipo de minério de ferro é o Fe2O3
Fe2O3 → 2Fe3+ + 3O2-
Como é uma eletrólise, teremos redução no cátodo e oxidação no ânodo.
Cátodo: Fe3+ + 3e- → Fe(s)
Ânodo: O2- → 1/2O2(g) + 2e-
Ferro metálico e gás oxigênio.
b) Uma diferença seria a temperatura do processo e outra diferença é a formação de substâncias tóxicas e/ou poluentes que ocorre no processo atual.
O "mais amigável ao meio ambiente" ocorre em temperatura menor e sem formação de poluentes.