2 Fe2O3(S) → 4 Fe(S) + 3 O2(g) ∆H = 1648 kJ
Odczytujemy masę molową żelaza z układu okresowego pierwiastków chemicznych:
MFe = 56 g/mol
Z równania reakcji wynika, że aby zaszła redukcja 2 moli hematytu musimy dostarczyć 1648 kJ. W wyniku reakcji powstają 4 mole żelaza. Obliczamy, ile energii musimy dostarczyć, aby otrzymać 1 t żelaza, czyli 1000000 g:
4 ∙ 56 g Fe – 1648 kJ energii
1000000 g Fe – x kJ energii
x =
=
= 7357142,86 kJ
C(S) + O2(g) → CO2(g) ∆H = 394 kJ
Odczytujemy masę molową węgla z układu okresowego pierwiastków chemicznych:
MC = 12 g/mol
Ze spalenia 1 mola węgla wydziela się 394 kJ energii. Obliczamy ile węgla powstanie, jeżeli wydzieli się 7357142,86 kJ energii.
12 g C – 394 kJ energii
y g C – 7357142,86 kJ energii
y =
=
= 224075,417 g C
W zadaniu użyto węgla kamiennego, zawierającego 85% pierwiastka węgla, więc:
85% – 224075,417 g C
100% – z
z =
=
= 263618,138 g C = 263,6 kg C
Odpowiedź: Aby uzyskać energię wystarczającą do otrzymania 1 tony żelaza z hematytu, należy spalić 263,6 kg węgla kamiennego.
