Hochofen - Prozess

Wissenschaft Chemie
#1

Hi
Ich bin gerade dabei Chemie zu lernen und habe dann eine Reaktionsgleichung gefunden, die ich nicht verstehe. Eventuell falsch von der Tafel abgeschrieben oder ich weiss einfach nicht wieso das so ist.
Es geht um folgende Gleichung, die beim Hochofen-Prozess stattfindet:
3Fe2O3 + CO ----> 2Fe3O4 + CO2

Mein Problem ist jetzt, das ich nicht weiss wieso aus 3Fe2O3;2Fe3O4 werden, da zwischen den beiden ja eine reduktion stattfindet(also sauerstoffatome abgezogen werden), aber hier sind es ja sogar mehr Sauerstoffatome.
Eventuell liegt es daran, dass ich jetzt nicht meh weiss, wie die ausgangsgleichung war und ich deswegen ein Problem damit habe.

Vielen Dank für die Hilfe!

Gruß Mosalol

#2

Hi Mosalol

… habe dann eine Reaktionsgleichung gefunden, die ich nicht verstehe.
3Fe2O3 + CO ----> 2Fe3O4 + CO2

Mein Problem ist jetzt, das ich nicht weiss wieso aus 3Fe2O3 2Fe3O4 werden, da zwischen den beiden ja eine Reduktion stattfindet (also Sauerstoffatome abgezogen werden), aber hier sind es ja sogar mehr Sauerstoffatome.

Rechnen müsste man können
3Fe2O3 + CO | 6 Atome Fe + 10 Atome O + 1 Atom C
2Fe3O4 + CO2 | 6 Atome Fe + 10 Atome O + 1 Atom C

Auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung hast Du die gleiche Anzahl Atome.
Wo liegt das Problem?

Gruß merimies

#3

Ja ich weiss das die Reaktionsgleichung richtig ist. Aber ich weiss nicht wie man von 3Fe2O3 + CO zu 2Fe3O4 + CO2 kommt, da zwischen den beiden ja eine reduktion stattfindet. D.h. vom vorherigen 3Fe2O3 müssten beim 2Fe3O4 eigentlich weniger O-atome sein als vorher und jezz weissi ch halt nicht wieso es sogar mehr wurden.

#4

Hallo!

3Fe2O3 + CO ----> 2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 ist „FeO Punkt Fe2O3“. Nur, um sich das besser vorstellen zu können.

Mein Problem ist jetzt, das ich nicht weiss wieso aus
3Fe2O3;2Fe3O4 werden, da zwischen den beiden ja eine reduktion
stattfindet(also sauerstoffatome abgezogen werden), aber hier
sind es ja sogar mehr Sauerstoffatome.

Du zählst Du nach Adam Riese falsch
3*3 = 9
2*4 = 8

8 ist kleiner als 9. Oder etwa nicht? Also eins weniger. Wo ist das Problem?

(Außerdem definierts Du Oxidation und Reduktion auf eine recht fragwürdige Weise.
Atome werden oxidiert und reduziet durch Elektronenübertrag.
Mit dem Sauerstoff kommt man oft kaum weiter.)

Viele Grüße,
Stefan

#5

Hallo Mosalol

Die Fe und O Bilanz der Reaktionsgleichungen ist grundsätzlich richtig.
Wie schon vorher geschrieben: 3Fe2O3 wird zu 2Fe3O4 +1O(hängt am CO2)
Bei Hämatit 3 Hämatit sind 9 Sauerstöffchen bei 2 Magnetit sind es aber nur 8 Sauerstöffchen also „Reduktion“, wobei das Kohlenstoffmonoxid zum Dioxid aufoxidiert wird.

Dieser Prozess wird aber meist nicht im Hochofen selbst, sondern beim Sintern des Roherzes (Abrösten) durchgeführt.
Wenn Du genaueres wissen wilst googel mal nach „Schötschel“ „Hochofenprozess“. Dieser Chemielehrer hat das ganz toll und verständlich beschrieben; viel mehr brauche ich bei meinen Hüttenwegführungen in Neunkirchen/Saar auch nicht.

Glück Auf vom Klugscheisser

#6

Hallo Mosalol,

du weißt ja jetzt, daß deine Reaktionsgleichung stimmt, du hast sie richtig abgeschrieben.
In zwei Molekülen Fe3O4 (= 2Fe3O4 auf der rechten Seite deiner Reaktionsgleichung) ist – jeweils pro ein Atom Eisen gerechnet - tatsächlich weniger Sauerstoff als in den drei Molekülen (= 3Fe2O3 auf der linken Seite deiner Reaktionsgleichung).
Du betrachtest jeweils nur ein Molekül vor ( = Fe2O3) und ein Molekül
( = Fe3O4) nach der Reaktion und wunderst dich, daß bei einer Reduktion mehr Sauerstoff im Endprodukt steht als im Ausgangsprodukt.
Du fragst dich, wieso wurde dann das Eisen reduziert?
Man muß pro Molekül den vorhandenen Sauerstoff auf das vorhandene Eisen beziehen. Ganz brutal gerechnet:
für Fe2O3 vorher: 3 Sauerstoff pro zwei Eisen = 1,5 Sauerstoff pro ein Eisen und
für Fe3O4 nachher: 4 Sauerstoff pro drei Eisen = 1,333 Sauerstoff pro ein Eisen. Es ist also weniger Sauerstoff pro Eisen im Molekül,
das Eisen wurde reduziert (und CO zum CO2 oxidiert).

Im Hochofen geht die Reaktion eigentlich weiter im Sinne:
Fe2O3 + 3CO 2 Fe + 3CO2.

Gruß

watergolf

#7

Ahh okay jetzt versteh ich es.
Vielen Dank an euch alle.
Gruß Mosalol