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São Paulo MACKENZIE 2012.2 Questão: 34 Química Geral 

A figura abaixo representa simplificadamente um alto forno, uma espécie de cilindro vertical de grande altura, utilizado na indústria siderúrgica, dentro do qual a hematita, um minério de ferro composto de 70% de óxido de ferro (III) (Fe2O3) e impurezas como a sílica (SiO2) e a alumina (Al2O3), é transformada, após uma série de reações, em ferro gusa (Fe). Na entrada do alto forno, são colocados carvão coque (C) isento de impurezas, calcário (CaCO3) e hematita.

Na tabela abaixo aparecem as temperaturas, as equações das reações químicas que ocorrem no alto forno bem como o processo ocorrido.

Temperatura           Processo Ocorrido                        Equações

   1600ºC            Formação do gás redutor             2 C + O2 2 CO

    700ºC                Redução do Ferro               Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO

   1000ºC              Formação da Escória                 CaCO3 → CaO + CO2

                            (CaSiO3 e CaAl2O4)                 CaO + SiO2 → CaSiO3

                                                                        CaO + Al2O3 → CaAl2O4

 

De acordo com o texto e com o processo ilustrado anteriormente, para se obter 28 kg de ferro gusa, além dos demais reagentes, será necessário adicionar, ao alto forno,

Dados: massas molares (g/mol): C = 12, Fe = 56 e Fe2O3 = 160.



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