O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios

O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita ($$\alpha-Fe_{2} O_{3}$$), a magnetita ($$Fe_{3} O_{4}$$) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro-gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química:

$$FeO (s) + CO (g) \longrightarrow Fe (s) + CO_{2} (g)$$

Considere as seguintes equações termoquímicas:

$$Fe_{2} O_{3} (s) + 3 CO (g) \longrightarrow 2 Fe (s) + 3 CO_{2} (g) \,\,\,\,\, \Delta_{r} H^{\Theta} = -25\, kJ/mol\, de\, Fe_{2} O_{3}$$
$$3 FeO (s) + CO_{2} (g) \longrightarrow Fe_{3} O_{4} (s) + CO (g) \,\,\,\,\, \Delta_{r} H^{\Theta} = -36\, kJ/mol\, de\, CO_{2}$$
$$2 Fe_{3} O_{4} (s) + CO_{2} (g) \longrightarrow 3 Fe_{2} O_{3} (s) + CO (g) \,\,\,\,\, \Delta_{r} H^{\Theta} = +47\, kJ/mol\, de\, CO_{2}$$

O valor mais próximos de $$\Delta_{r} H^{\Theta}$$, em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é

O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (α-Fe2O3), a magnetita (Fe3O4) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química:

FeO (s) + CO (g) –> Fe (s) + CO2 (g)

Considere as seguintes equações termoquímicas:
Fe2O3 (s) + 3 CO (g) –> 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) ∆rH = –25 kJ/mol de Fe2O3
3 FeO (s) + CO2 (g) –> Fe3O4 (s) + CO (g) ∆rH = –36 kJ/mol de CO2
2 Fe3O4 (s) + CO2 (g) –> 3 Fe2O3 (s) + CO (g) ∆rH = +47 kJ/mol de CO2

O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (α-Fe2O3), a magnetita (Fe3O4) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro-gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química:

FeO (s) + CO (g) →   Fe (s) + CO2 (g)

Considere as seguintes equações termoquímicas:

Fe2O3 (s) + 3 CO (g) →  2 Fe (s) + 3 CO2 (g)                    ∆rH = –25 kJ/mol de Fe2O3

3 FeO (s) + CO2 (g) →  Fe3O4 (s) + CO (g)                     ∆rH = –36 kJ/mol de CO2

2 Fe3O4 (s) + CO2 (g) →  3 Fe2O3 (s) + CO (g)             ∆rH = +47 kJ/mol de CO2

O valor mais próximo de ∆rH em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é

(a) -14.

(b) -17.

(c) -50.

(d) -64.

(e) -100.

Resolução

Para realizar os cálculos de acordo com o solicitado é necessário:

• Multiplicar a primeira equação por ½;
• Multiplicar a segunda por ⅓;
• Multiplicar a terceira por ⅙.

Em seguida, é necessário somar as 3 equações modificadas:

½ Fe2O3 (s) + 3/2 CO (g) →   Fe (s) + 3/2 CO2 (g)                    ∆rH = –12,5 kJ/mol de Fe2O3

 FeO (s) + ⅓ CO2 (g) → ⅓  Fe3O4 (s) + ⅓ CO (g)                     ∆rH = –12 kJ/mol de CO2

⅓  Fe3O4 (s) + ⅙ CO2 (g) →  ½  Fe2O3 (s) + ⅙ CO (g)             ∆rH = +7,8 kJ/mol de CO2

Cortando os elementos em comum, tem-se a equação geral:

FeO (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2 (g)     ∆rH = –16,7 kJ

Resposta: B

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Aryanne Viana

Fundadora e Professora do VaiQuímica!, Bacharela em Química pela USP com ênfase em Alimentos e Mestranda em Físico-Química.

Como o minério de ferro é encontrado na natureza?

O MINÉRIO DE FERRO. O ferro é encontrado na natureza principalmente na forma de óxidos, hidróxidos e oxi-hidróxidos, geralmente, na forma cristalina. Minério é um material natural contendo um conjunto de minerais do qual se pode extrair um ou mais minerais de interesse, de forma economicamente viável.

Onde o minério de ferro é encontrado?

As principais regiões produtoras de minério de ferro no Brasil são o Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais, a Província Mineral de Carajás no Pará e a região de Corumbá (Urucum) no Mato Grosso do Sul (Figura 1).

Como é que é feito o ferro?

Para a produção do ferro, o minério mais utilizado é a hematita. Ele é feito em altos-fornos com carvão coque para ser queimado e produzir calor. É colocada também uma mistura de hematita, calcário e carvão coque que são favorecidos por uma corrente de ar que leva a uma reação de oxirredução.

Como ocorre o processo de redução do minério de ferro que é encontrado na natureza na forma de rocha?

O processo de redução do teor de carbono do ferro gusa é conhecido como oxidação. A redução do nível de carbono determinará se o ferro gusa será transformado em ligas de aço ou em ferro fundido. As ligas de aço possuem em sua composição uma variação no teor de carbono entre 0,008 e 2,11%.