Prova amarela
A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico 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
(a) 28
(b) 75
(c) 175
(d) 275
(e) 303
Resolução
Sabendo que o ferro-gusa apresenta 3,3% de carbono na sua composição, calcula-se a quantidade em kg presente e, 2,5 toneladas de ferro-gusa:
2500 kg —————- 100%
X —————- 3,3%
X = 82,5 kg de carbono
Logo, o peso em ferro é de 2417,5 kg.
Sendo assim, o peso de carbono no aço doce é
2417,5 kg ————— 99,3%
Y ————— 0,3 %
Y = 7,3 kg de C
Como o aço doce possui 7,3 kg de carbono restante, a quantidade de carbono retirado inicialmente foi de: 82,5 – 7,3 = 75,2 kg.
Conhecendo a reação de formação do CO2:
C + O2 → CO2
12 g ———————————— 44 g
75,2 kg —————————— Z
Z = 275,73 kg ~275 kg
Resposta: D
