Química - reação de redução hematita


#1

Há várias décadas, o ferro apresenta grande demanda em função de sua utilização nas indústrias como, por exemplo, na automobilística. Uma das principais matérias-primas utilizadas para a sua obtenção é um minério cujo teor em Fe2O3 (hematita) é de cerca de 80%. O ferro metálico é obtido pela redução do Fe2O3 em alto-forno. Dadas as massas molares para o oxigênio (16 g/mol), o ferro (56 g/mol) e a hematita (160 g/mol), e considerando-se que a reação de redução apresente um rendimento de 100%, a quantidade, em toneladas, de ferro metálico que será obtida a partir de 5 toneladas desse minério é igual a:

Resposta:
dfdf

Minha dúvida: Como que ele fez para chegar a conclusão de variação de nox e a relação com a quantidade de mols? Foi pela hematita ter um Fe2? Isso sempre vai funcionar sem precisar montar uma equação de redução?


#2

Oi, Isa, como está? Espero que bem! :blush:

Então, vou te explicar da forma que eu faço. Primeiramente eu analiso a questão. Note que nesse caso ele fala sobre a obtenção do ferro que sabemos que é Fe. Ou seja, sabemos que o Fe não estará ligado a nada e como precisamos que ele obedeça a proporção estequiométrica, sabemos que será 1 de Hematita para 2 de Fe0.

Podemos não saber como realizar a redução da hematita, porém sabemos como formar óxidos e a hematita é um óxido de ferro, sendo assim, se pensarmos na sua formação (oxidação), conseguimos estabelecer como ocorre o processo inverso (esse é o pensamento que utilizo).

Formação da Hematita:

2 Fe + 3/2 O2 → Fe2O3

Note que obedece a proporção pensada inicialmente.

Agora se formos realizar a redução, lembre-se que reduzir é receber elétrons e o composto que é conhecido por doador de elétrons é o H2, sendo assim, realizando a redução obtendo água e Fe

Fe2O3 + 3 H2 → 2Fe + 3 H20

Outras possíveis formas de redução (eu pesquisei essa parte no Google)

2 Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2

e

2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3

Note que a proporção continua a mesma 1:2, pois se você tem 2 Ferros de um lado, você precisa ter 2 do outro e partindo do princípio que a redução foi total, todo o ferro que estava ligado ao oxigênio se reduziu.

Eu não sei se entendi muito bem sua dúvida, mas uma coisa que é necessária saber é que o ferro em estado de oxidação que utilizamos é o ferro metálico e todo composto metálico possui nox zero.

Por exemplo, na redução de cal (óxido de cálcio):
CaO + H2 -> Ca + H2O

Podemos não saber essa equação de redução, mas sabemos de formação (oxidação) do CaO

Ca + 1/2 O2 -> CaO

Se você tinha um Cálcio de um lado, terá um do outro.

Eu não sei se ajudei, vou tentar pensar em alguma coisas ou ler sua dúvida amanhã. hehe


#3

Sim! Eu compreendi e dessa forma fica mais fácil mesmo. Mas veja só, então quando eu for fazer uma redução posso mesmo sempre usar o H2? E mesmo que eu não usasse, só por saber a formação da hematita já daria para responder a questão com a proporção achada nela?


#4

eu sempre usei e deu certo!

Sim!
Há outras questões que fiz assim e deu certo

eu não sei se, por exemplo, conceitualmente é o caminho correto a se seguir, mas se você for pensar por Lavoisier, tem sentido

é que agora eu não consigo me lembrar de questões, mas caso eu vá achando durante os proximos meses conforme eu for fazendo, eu vou postando aqui
mas acho que isso pode ficar um pouco mais claro quando você for estudar aspectos quantitativos da eletrólise!