Gabarito disponível
Duas das reações que ocorrem na produção do ferro são representadas por:
2 C(s) + O₂ (g) → 2 CO (g)
Fe₂O₃ (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO₂ (g)
O monóxido de carbono formado na primeira reação é consumido na segunda. Considerando apenas essas duas etapas do processo, calcule a massa aproximada, em quilogramas, de carbono consumido na produção de 1 tonelada de ferro e assinale a opção correta.
Dado: massas atômicas: Fe = 56; C= 12; O= 16.
2 C(s) + O₂ (g) → 2 CO (g)
Fe₂O₃ (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO₂ (g)
O monóxido de carbono formado na primeira reação é consumido na segunda. Considerando apenas essas duas etapas do processo, calcule a massa aproximada, em quilogramas, de carbono consumido na produção de 1 tonelada de ferro e assinale a opção correta.
Dado: massas atômicas: Fe = 56; C= 12; O= 16.
Resolução comentada
Estequiometria acoplada: mols de Fe → mols de CO → mols de C.
1 t de Fe = 10⁶ g ÷ 56 ≈ 17.857 mol. Pela segunda reação, 3 CO formam 2 Fe, então são necessários 1,5 mol de CO por mol de Fe, ou seja, 26.786 mol de CO. Pela primeira reação, 1 mol de C forma 1 mol de CO, logo C = 26.786 mol × 12 g/mol ≈ 321 kg.
Análise das alternativas
A) 153 kg, C) 435 kg, D) 520 kg e E) 735 kg vêm de razões estequiométricas erradas ou de massas molares equivocadas.
Referência: Estequiometria de reações consecutivas.
Resolução comentada do VaiConcursos.