A produção de aço envolve o aquecimento do minério de...

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Q355109 Química
      A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférica em uma série de reações de oxirredução. O produto é chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente, 12 g/mol e 16 g/mol.
LEE. J. D Química Inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher. 1999 (adaptado).

Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de

Alternativas

Gabarito comentado

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Sabendo que 2,5 toneladas = 2,5kg e corresponde a 100%, tem-se que:

2,5 kg ----------- 100 %

  X  ------------ 33 %

X = 2,5 x 33 / 100

X = 82,5 kg de C e consequentemente 2417,5 kg de Fe.


Para o aço doce tem-se que:


2417,5 kg de Fe  -------- 99,7 %

   Y  ---------  0,3 %

Y = 2417,5 x 0,3 / 99,7

Y = 7,3 kg


Carbono retirado: m = 82,5 – 7,3 = 75,2 kg


A partir da reação: C + O2 → CO2


  12 g ---------- 44 g

  75,2 kg ----- z

  Z = 75,2 x 44 / 12

  Z = 275,73 kg de CO2


Opção correta D.


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Comentários

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O primeiro passo é calcular a quantidade de ferro (Fe) e de carbono (C) presente em 2,5 toneladas de ferro-gusa

C=3,3/100*2500
C=82,5 Kg
C=0,0825 ton
Fe=2,5-0,0825
Fe=2,4175 ton

Calcular a quantidade de carbono presente no aço doce
(mFe)= 99,7%
(mC)=0,3%

2,4175 _____ 99,7% Fe

X _________ 0,3% C

X=0,0073 ton C

Calcular a massa de C transformada em CO2
0,0825 – 0,0073 = 0,0752 ton = 75,2 kg de C

Por fim, calcular a massa de CO2 formada
C + O2 → CO2

12 ________ 44g
75,2kg ____ Y CO2
Y = 275,7 kg de CO2

1) 3,3% - 0,3% = 3% 

2) 2,5T = 2500kg 

3) 2500 ------- 100%

      x     -------- 3%

      x= 75kg

4) formação do CO2

C + O2 ----------> CO2 

12g ---------------- 44g

75000g ----------- x 

    x = 275000g  que equivale a 275kg

 

Assisti os vídeos de resolução e não consegui entender e meu raciocínio pra resolver a questão foi:

1° se eu tenho 2500kg de ferro-gusa com 3,3% de C então tenho 82,5kg de carbono nessa composição.

2° após reagir com O2, dos 2500kg de ferro-gusa, 7.5kg destes eram carbono (aço doce), então os 75kg restantes de C reagiram com o O2.

logo:

C + O2 ---> C02

12g ----->44g

75000g ----> x

x=275kg

esses comentários dos professores não explicam nada

1-

2500kg ( 2,5 toneladas ) --- 100%

X --- 3,3%

X = 82,5 Kg

2-

2500Kg (2,5 toneladas )--- 100%

Y--- 0,3 %

Y= 7,5 Kg

3-

82,5Kg - 7,5 Kg = 75 Kg

4- 12 (massa molar do carbono ) --- 44 ( massa molar do gás carbono )

75 Kg --- W

W = 275 kg

Letra D - Espero ter te ajudado :)

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