Química em nosso cotidiano 2012 aulas = 17 - 18 Frente 1 3º Bimestre Química em nosso cotidiano 2012 aulas = 17 - 18

6mm< Minério <40mm granulado SIDERURGIA - AULA 17 FONTES DE FERRO 5mm<Pelotas<18mm 6mm< Minério <40mm granulado 5mm<Sinter<50mm Em detalhe

SIDERURGIA – ALTO FORNO– AULA 17 Serve para produzir o ferro gusa, que é uma forma intermediária na produção dos aços Entra na parte superior do forno minério de ferro, coque (ou carvão vegetal) e fundente. É insuflado ar pelas ventaneiras que queima o coque gerando CO que faz a redução do minério de ferro a ferro mas esse ferro incorpora um percentual de carbono (ferro gusa). Ex. de reação de redução: ½ Fe2O3 + 3/2 CO → Fe + 3/2 CO2

SIDERURGIA–ALTO FORNO–AULA 17

Principais reações em alto Forno Reações no forno 2 C + O2 → 2 CO + Energia Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2 Ferro -Gusa < 5% de C ( muito quebradiço) Obtenção do aço – Eliminação do C através do O2 Ferro -Gusa aço Ferro – doce < 5% de C < 1,5% de C < 0,2% de C Aço é uma liga de ferro e carbono (muito usado em nossa civilização)   O2 O2

SIDERURGIA – ALTO FORNO– AULA 17

SIDERURGIA – ALTO FORNO– AULA 17 A matéria prima requer de 6 a 8 horas para alcançar o fundo do forno (cadinho) na forma do produto final de metal fundido (gusa) e escória líquida (mistura de óxidos não reduzidos). Estes produtos líquidos são vazados em intervalos regulares de tempo. Os produtos do alto forno são o gusa (que segue para o processo de refino do aço), a escória (matéria-prima para a indústria de cimento), gases de topo e material particulado. Uma vez iniciada a campanha de um alto forno ele será operado continuamente de 4 a 10 anos com paradas curtas para manutenções planejadas.

Página 113 apostila 3º bimestre

RESOLVA O TAREFÃO - SIDERURGIA

FORMAS ALOTRÓPICAS DO ENXOFRE -AULA 18 O elemento enxofre forma 2 variedades alotrópicas: Enxofre rômbico S8 (estável abaixo de 95,5ºC) Enxofre monoclínico S8 (estável acima de 95,5ºC) As duas variedades são formadas por moléculas com 8 átomos e podem ser representadas pela fórmula S8. O enxofre rômbico e o enxofre monoclínico apresentam estruturas cristalinas diferentes.

ENXOFRE – AULA 18 O enxofre é encontrado livre na crosta terrestre, bem como combinado com outros elementos, principalmente na forma de sulfetos, como: Galena (PbS) – obtenção do chumbo, Pirita (FeS2) – obtenção do ácido sulfúrico, Cinábrio (HgS) – obtenção do mercúrio, Blenda (ZnS) – obtenção do zinco e vários sulfatos (Ca, Mg, Na , etc) O enxofre é usado na vulcanização da borracha, na fabricação de pólvora (mistura NaNO3 + C + S), fabricação de ácido súllfurico e em fogos de artifício. Lançado na atmosfera interage com a mesma em sucessivas reações até formar H2SO4

ENXOFRE – AULA 18 É obtido industrialmente pelo processo Frasch, no qual o vapor d’água superaquecido (a cerca de 170 ºC e sob pressão) e ar comprimido são injetados por encanamentos até os depósitos subterrâneos. O enxofre se funde e é forçado a subir para a superfície como uma espuma de ar-água-enxofre.

ÁCIDO SÚLFURICO – AULA 18 É um líquido incolor, viscoso, forte agente oxidante, desidratante, densidade igual a 1,84 g/cm3. Seu ponto de ebulição é cerca de 330 °C, sendo um ácido fixo (difícil de vaporizar). É um dos reagentes industriais mais importantes= Fabricação de fertilizantes; eletrólito para bateria de chumbo; remove as impurezas de gasolina e óleos. Poderoso oxidante e desidratante quando concentrado CnHmOy + H2SO4  n C + y H2O X + H2SO4  X(SO4)n + H2

Obtenção do ácido sulfúrico Obtenção do SO2 Pode ser obtido a partir da ustulação da pirita (FeS2) 4FeS2 + 11 O2  2 Fe2O3 + 8SO2 Oxidacao de SO2 a SO3: 2 SO2 + O2 → 2 SO3 H2SO4 + SO3 → H2S2O7 (ácido sulfúrico fumegante) H2S2O7 + H2O → 2 H2SO4 Este processo necessita de um catalisador, o V2O5 ou Pt.

O CICLO DO ENXOFRE – AULA 18