Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Fe 2 O 3 (s) 1 3 CO (g)
Sentido
exotérmico
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Sentido
endotérmico
2 Fe (s) 1 3 CO 2 (g) DH° 5 224,8 kJ
O aquecimento desloca para a esquerda
O resfriamento desloca para a direita
De acordo com essa análise, seria sensato resfriar para aumentar o rendimento de ferro, pois isso
deslocaria o equilíbrio para a direita, sentido exotérmico. (Veja, no entanto, o quadro abaixo.)
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Na prática, a obtenção do ferro é feita em fornos. Por quê?
A resposta está no fato de que, apesar de o rendimento aumentar com o resfriamento, a
reação é extremamente demorada a baixas temperaturas, o que inviabiliza economicamente
o processo. Por isso, há a necessidade do aquecimento: ele diminui um pouco o rendimento,
mas aumenta a rapidez.
Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), situada em
Volta Redonda, RJ.
Em siderúrgicas, como essa, o rendimento da reação
de obtenção do ferro nunca é 100%, devido ao equilíbrio
químico envolvido.
Le Chatelier e a produção de ferro
Henri Le Chatelier foi um dos primeiros químicos
a perceber que uma reação química pode atingir o
equilíbrio químico e, por causa disso, não apresentar
rendimento 100%.
Um dos casos práticos estudados por ele foi o
processo de produção do ferro. Sobre esse processo,
ele escreveu:
“É sabido que num alto-forno siderúrgico a redução
do óxido de ferro é devida ao monóxido de
carbono, de acordo com a equação:
Fe 2 O 3 (s) 1 3 CO (g) F 2 Fe (s) 1 3 CO 2 (g)
porém, o gás que sai da chaminé contém uma considerável
proporção de monóxido de carbono [...]
Como se pensava que essa reação não se completava
porque o contato entre o monóxido de carbono e
o minério de ferro era insuficientemente prolongado,
as dimensões dos fornos foram aumentadas. Na
Inglaterra foi feito um alto-forno com trinta metros
de altura. Mas a proporção de monó xido de carbono
que escapava não diminuiu, demonstrando,
portanto, por meio de uma experiência que custou
centenas de milhares de francos*, que a redução do
óxido de ferro é uma reação limitada [isto é, que
entra em equilíbrio químico]. O conhecimento das
leis do equilíbrio químico teria permitido chegar à
mesma conclusão, só que de um meio mais rápido
e muito mais econômico”.
Capítulo 32 • Aspectos conceituais dos equilíbrios heterogêneos
*
O franco era a moeda, naquela época, do país natal de Le Chatelier, a França.
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