Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro…

(UFPE 2003) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada):

Fe₂O₃(s) + CO(g) → Fe(s) + CO₂(g)

Percebe­-se desta 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 (III) é consumido na reação? Considere: Constante de Avogadro igual a 6 × 10²³ mol⁻¹.

a) 6 × 10²³

b) 24 × 10²³

c) 12 × 10²³

d) 36 × 10²³

e) 18 × 10²³

Utilize a tabela periódica para calcular as massas molares quando necessário.

Resolução

Primeiramente, temos que balancear a equação química. Para isso, basta adicionarmos os coeficientes estequiométricos 3, 2 e 3 nas substâncias CO, Fe e CO2, respectivamente.

Fe₂O₃(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO₂(g)

Podemos ver pela equação balanceada, que a reação de 1 mol de óxido de ferro com monóxido de carbono produz 3 mols de dióxido de carbono. Além disso, a constante Avogadro nos diz que em 1 mol de uma determinada espécie há 6 × 10²³ unidades de tal espécie. Logo, o número de moléculas em 3 mols de CO₂ é dado por:

Portanto, a reação de 1 mol de óxido de ferro (III) libera 18 × 10²⁴ moléculas de gás carbônico para atmosfera.

Gabarito: LETRA E

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