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Questão FC287365

Apesar do óxido de alumínio (Al2O3), ou alumina como é popularmente conhecido por ser branco, a presença de certos metais contaminantes na sua estrutura cristalina é responsável po

Química

IDECAN · 2012

Apesar do óxido de alumínio (Al2O3), ou alumina como é popularmente conhecido por ser branco, a presença de certos metais contaminantes na sua estrutura cristalina é responsável por produzir algumas gemas preciosas coloridas muito valorizadas, como o rubi (vermelho) ou a safira (azul). Por exemplo, a cor vermelha do rubi é derivada da presença de traços de cromo no óxido de alumínio, enquanto a cor azul da safira é derivada da presença de traços de cobalto (entre outros metais). O Al2O3 é a principal substância presente do minério conhecido como bauxita, de onde se extrai o alumínio metálico (Al) através do processo de Bayer, seguido pelo processo de Hall-Heroult. Considere a reação química de simples troca apresentada, onde ocorre a formação de óxido de alumínio a partir do alumínio metálico (Al).

 

2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3

 

Sabendo-se que a reação ocorre com rendimento de 75%, calcule a massa aproximada de óxido de alumínio que será produzida a partir do alumínio metálico obtido de 10 toneladas de bauxita devidamente processada, e de onde pode ser extraído 65% de alumínio metálico.

(Considere: massas atômicas (g/mol) Al = 26,98; O = 16,00.)

  1. 12,3 toneladas.
  2. 18,9 toneladas.
  3. 9,2 toneladas.
  4. 14,2 toneladas.
  5. 16,8 toneladas.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Comece calculando a massa de alumínio disponível: a partir de 10 t de bauxita com extração de 65% tem-se \(10{,}0\ \text{t}\times0{,}65=6{,}5\ \text{t}=6{,}500{,}000\ \text{g}\) de Al.

A estequiometria da reação é \(2\ \text{Al}\to1\ \text{Al}_2\text{O}_3\). Logo, mols de Al: \(\dfrac{6.500.000}{26{,}98}\approx240\,966\ \text{mol}\), e mols teóricos de Al₂O₃: \(\dfrac{240\,966}{2}\approx120\,483\ \text{mol}\).

Massa molar do Al₂O₃: \(2\times26{,}98+3\times16{,}00=101{,}96\ \text{g/mol}\). Massa teórica de Al₂O₃: \(120\,483\times101{,}96\approx12\,284.45\ \text{kg}=12{,}284\ \text{kg}\) (≈12,284 t).

Aplicando o rendimento de 75%: \(12{,}284{,}45\ \text{kg}\times0{,}75\approx9{,}213{,}34\ \text{kg}\), ou aproximadamente 9,2 toneladas, que é a resposta correta.

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