Questão 77 do ENEM 2013 — Química
A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxirredução. O produto é chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente, 12 g/mol e 16 g/mol.
LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado).
Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de
Resolução comentada
Em 2,5 t (2 500 kg) de ferro-gusa há 3,3% de carbono; no aço doce resta 0,3%. O carbono removido é cerca de 3% de 2 500 kg = 75 kg de carbono, que reagem com O2 formando CO2. Pela proporção das massas molares (12 g de C geram 44 g de CO2): 75 × 44/12 = 275 kg de gás carbônico.
O valor de 75 kg é a "pegadinha" de quem para no meio do caminho: essa é a massa de carbono removida, não a de CO2 — falta incorporar a massa do oxigênio que se liga ao carbono na combustão.