Considere a redução do óxido de ferro: Fe2O3 + 3 H2 ? 2 Fe + 3 H2O. Analise quantitativa e qualitativa como…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere a redução do óxido de ferro: Fe2O3 + 3 H2 ? 2 Fe + 3 H2O. Analise quantitativa e qualitativa como substituir carvão por hidrogênio (produzido por eletrólise com energia solar) altera: (a) quantidades de reagentes e produtos; (b) balanço energético; (c) emissões de CO2 e sustentabilidade.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Stoquiometria: 1 mol Fe2O3 requer 3 mol H2 e gera 2 mol Fe + 3 mol H2O. Substituir C por H2 elimina os produtos CO/CO2 formados na redução carbônica (ex.: Fe2O3 + 3 C ? 2 Fe + 3 CO/CO2), reduzindo consumo de carbono e emissões diretas. Contudo, a rota com H2 exige grande energia elétrica para eletrólise; se essa energia for solar/renovável, as emissões líquidas diminuem e a sustentabilidade melhora. Desafios: maior demanda energética, custos de H2 e necessidade de infraestrutura para produção, armazenamento e transporte.
Explicação
1) Identificar e usar a estequiometria da reação H2. 2) Comparar com redução por carbono (escrever Fe2O3+3C?2Fe+3CO/CO2) para quantificar CO2 evitado. 3) Avaliar energia requerida para gerar H2 por eletrólise e origem da eletricidade. 4) Concluir impactos em emissões e sustentabilidade.
Raio-X da questão
redução do óxido de ferro
avaliacao
reações de oxidação e redução · balanço de massa e energia
Revisar os conceitos de reações redox e balanço energético.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e produtos, não considerando as diferenças nas reações com carvão e hidrogênio.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- No processo siderúrgico, Fe2O3 é reduzido por monóxido de carbono. (a) Escreva a equação balanceada para a redução por…
- Uma unidade experimental de redução de minério avalia a produção de ferro usando a reação balanceada Fe2O3 + 3 H2 -> 2…
- Compare, com equações químicas balanceadas e cálculo numérico, as emissões de CO2 por kg de H2 produzido por (A)…
- No alto-forno, Fe2O3 é reduzido por CO segundo: Fe2O3 + 3 CO ? 2 Fe + 3 CO2. Partindo de 500,0 g de Fe2O3 e 250,0 g de…
- A equação química abaixo representa a reação da produção industrial de gás hidrogênio. H2O (g) + C (s) ? CO (g) + H2 (g)…
- Atualmente busca-se minimizar o impacto ambiental causado por poluentes liberados à atmosfera pela queima de…
Todas as questões de Produção de materiais sintéticos e impactos socioambientais
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog