(FUVEST 2008 - 2ª fase) Um dos métodos industriais de obtenção de zinco, a partir da blenda de zinco, ZnS, envolve quatro etapas em seqüência:
I) Aquecimento do minério com oxigênio (do ar atmosférico), resultando na formação de óxido de zinco e dióxido de enxofre.
II) Tratamento, com carvão, a alta temperatura, do óxido de zinco, resultando na formação de zinco e monóxido de carbono.
III) Resfriamento do zinco formado, que é recolhido no estado líquido.
IV) Purificação do zinco por destilação fracionada. Ao final da destilação, o zinco líquido é despejado em moldes, nos quais se solidifica.
a) Represente, por meio de equação química balanceada, a primeira etapa do processo.
b) Indique o elemento que sofreu oxidação e o elemento que sofreu redução, na segunda etapa do processo. Justifique.
c) Indique, para cada mudança de estado físico que ocorre na etapa IV, se ela é exotérmica ou endotérmica.
Gabarito:
Resolução:
a) 2ZnS + 3O2→ 2ZnO + 2SO2
b) Para determinar qual elemento passou por oxidação ou redução, devemos analisar a variação de NOX de cada um deles, partindo da equação da segunda etapa:
ZnO + C → Zn + CO
- ZnO = NOX +2 ---> Zn = NOX 0
- C = NOX 0 ---> CO = NOX +2
Sendo assim, o zinco sofre redução, pois recebe elétrons, enquanto o carbono sofre oxidação pois perde elétrons.
c) Destilação fracionada do Zn:
Zn(l) + calor → Zn(v)
transformação endotérmica
Zn(v) → Zn(l) + calor
transformação exotérmica
Zn(l) → Zn(s) + calor
transformação exotérmica