(UNESP - 2014 - 1ª FASE) Insumo essencial na indústria de tintas, o dióxido de titânio sólido puro (TiO2) pode ser obtido a partir de minérios com teor aproximado de 70% em TiO2 que, após moagem, é submetido à seguinte sequência de etapas:
I. aquecimento com carvão sólido
TiO2 (s) + C (s) → Ti (s) + CO2 (g) ΔH reação = + 550 kJ · mol–1
II. reação do titânio metálico com cloro molecular gasoso
Ti (s) + 2 Cℓ2 (s) → TiCℓ4 (l) ΔH reação= – 804 kJ · mol–1
III. reação do cloreto de titânio líquido com oxigênio molecular gasoso
TiCℓ4 (s) + O2 (g) → TiO2 (s) + 2 Cℓ2 (g) ΔH reação= –140 kJ · mol–1
No processo global de purificação de TiO2, com relação aos compostos de titânio envolvidos no processo, é correto afirmar que ocorre
oxidação do titânio apenas nas etapas I e II.
redução do titânio apenas na etapa I.
redução do titânio apenas nas etapas II e III.
redução do titânio em todas as etapas.
Gabarito:
redução do titânio apenas na etapa I.
I) TiO2 (s) + C (s) → Ti (s) + CO2 (g)
O titânio é reduzido na reação I, passando de Ti+4 para Ti0
II) Ti (s) + 2 Cℓ2 (s) → TiCℓ4 (l)
O titânio é oxidado de Ti0 a Ti+4
III) TiCℓ4 (s) + O2 (g) → TiO2 (s) + 2 Cℓ2 (g)
Os cloretos são reduzidos a gás cloro e o gás oxigênio é oxidado a íon oxigênio, o número de oxidação do titânio não é alterado.
Logo, a única alternativa correta é b) redução do titânio apenas na etapa I.