Metalurgia - ENEM

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Química
Prof. Arilson
	
	
	
Metalurgia
· Metalurgia é o conjunto de técnicas e processos usados para extração, beneficiamento e processamento industrial de metais a partir de minérios da natureza. De maneira geral , temos a seguinte divisão:
· Pirometalurgia
· Eletrometalurgia
· Hidrometalurgia
Pirometalurgia (pyros=fogo)
· Processo através do qual os minérios são aquecidos para produzir óxidos metálicos , metais puros ou ligas.
· Os óxidos são obtidos por meio de reações de decomposição (calcinação).
· Os metais são reduzidos por meio de reações redox em altas temperaturas.
Calcinação – decomposição térmica
· A calcinação possui extrema importância industrial, por exemplo, na fabricação de cal viva (CaO) e na produção de óxido de alumínio (Al2O3).
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) => Produção de cimento
Al2O3.3H2O (s) → Al2O3(s) + 3H2O (v) => Produção de alumínio
Ustulação
· Processo químico utilizado na metalurgia que consiste em aquecer um sulfeto na presença de gás de oxigênio. Pode produzir um óxido metálico ou um metal reduzido.
Cu2S(s) + O2(g) → 2Cu(s) + SO2(g)
Sulfeto com metal nobre: forma metal puro e dióxido de enxofre;
4FeS2(s) + 11O2 (g) → Fe2O3 (s) + 8SO2 (g)
Sulfeto com metal não nobre: forma óxido e dióxido de enxofre.
Redução com coque(carvão)
· O coque é um combustível derivado da hulha com teor de carbono entre 85% e 90%.
· O processo de redução é realizado em um reator químico denominado alto-forno.
· O principal exemplo é a obtenção de ferro a partir da hematita.
2C(s) + O2(g) → 2CO(g)
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(l) + 3CO2(g)
Hematita + coque → Ferro + Escória
(resumidamente)
Ferro - denominações
· Ferro-gusa => ferro obtido dos altos-fornos e que contém carbono (2% a 5%) e outras impurezas. Este ferro não é maleável(quebradiço).
· Ferro doce ou aço doce => ferro com baixo teor de carbono e sem elementos de liga, indo até 0,3% de carbono em sua composição. Este ferro é maleável e pode ser forjado.
· Ferro galvanizado => ferro recoberto com uma camada de zinco para protegê-lo contra corrosão.
Eletrometalurgia
· Parte da metalurgia que engloba os processos de obtenção e purificação de metais através da eletrólise.
· Utilizada na obtenção de metais muitos reativos , como alumínio, sódio, potássio, magnésio etc.
Eletrólise ígnea- NaCl
2NaCl(l) → 2Na+(l) + 2Cl-(l) Dissociação
2Na+(l) + 2e- → 2Na(l) Cátodo(-)
2Cl-(l) → Cl2(g) + 2e- Ânodo(+)
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2NaCl(l) → 2Na(l) + Cl2(g) Global
Eletrólise ígnea- Al2O3
O polo positivo é constituído por barras de grafite para resistir à alta temperatura da eletrólise (cerca de 1000ºC). O oxigênio liberado no ânodo oxida o grafite, formando CO2(g) (eletrodo ativo).
Hidrometalurgia
· Processo de extração de metais no qual a principal etapa de separação envolve reações de dissolução do mineral contendo o metal desejado em meio aquoso.
· Esse processo de dissolução (extração) da substância de interesse é denominado lixiviação.
· O ouro é extraído dos materiais por lixiviação utilizando um solução aquosa de cianeto.
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