(ENEM - 2013)
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.
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
28
75
175.
275.
303.
Gabarito:
275.
Cálculo da quantidade de Fe e de C em 2,5 toneladas de ferro-gusa
C=0,033 x 2500
C=82,5 kg
C=0,082 ton
Fe=2,5-0,082
Fe=2,42 ton
Cálculo da quantidade de carbono no aço doce
2,42 _____ 99,7% de Fe
X _________ 0,3% de C
X=0,0073 ton C
Cálculo da massa de C que se transforma em CO2
0,082 – 0,0073 = 0,075 ton = 75 kg de C
Cálculo da massa de CO2 formada
12 ________ 44g
75kg ____ z CO2
z = 275,7 kg de CO2