Importância do numero de oxidação (Nox)

Quinta- feira, 8 de setembro de 2011

 

Hoje em dia as aplicações para as reações de oxirredução são inúmeras, mas não só hoje, muito tempo atrás esse tipo de reação já empreagada para muitos objetivos. Um exemplo bastante importante para a época foram os processos de purificação de metais, como o ferro, o cobre e o zinco para a produção máquinas bélicas, como canhões e munição.

A redução dos óxidos para a obtenção do ferro é efetuada em fornos denominados alto forno ou forno alto. Nele são adicionados os minerais de ferro, em presença decoque, e carbonato de cálcio (CaCO3), que atua como escorificante.

No alto forno ocorrem as seguintes reações:

Formação de gases (óxidos de carbono):

O carbono que reage com o oxigênio produzindo gás carbônico (dióxido de carbono):

C + O₂→ CO₂

O dióxido de carbono reduz-se formando monóxido de carbono:

CO₂ + C→2CO

Num processo contrário, o monóxido pode oxidar-se com oxigênio reproduzindo o gás carbônico:

2CO + O₂ → 2CO₂

O processo de oxidação do coque com oxigênio libera energia. Na parte inferior do alto forno a temperatura pode alcançar 1900 ºC .

Redução dos minerais que são óxidos:

Inicialmente, os óxidos de ferro são reduzidos na parte superior do alto forno, parcial ou totalmente, com o monóxido de carbono, já produzindo ferro metálico. Exemplo: redução da magnetita:

Fe₃O₄ + 3CO →3FeO + CO₂

FeO + CO → Fe + CO₂

Posteriormente, na parte inferior do alto forno, onde a temperatura é mais elevada, ocorre a maior parte da redução dos óxidos com o coque (carbono):

Fe₃O₄ + C → 3FeO + CO

O carbonato de calcio se decompõe:

CaCO₃ → CaO + CO₂

e o dióxido de carbono é reduzido com o coque a monóxido de carbono, como visto acima.

Na parte mais inferior do alto forno ocorre a carburação:

3Fe + 2CO → Fe₃C + CO₂

Por: Camila e Maiara