Qual a diferença entre os minerais magnetita e hematita? Identifique a fórmula de cada um desses minerais e apresente a reação de cada um deles com ácido sulfúrico diluído.

Gabarito
Gabarito

Magnetita e hematita são dois minerais de ferro com composições diferentes. A hematita é um óxido simples de ferro III, enquanto a magnetita é um óxido misto, ou salino, contendo ferro II e ferro III na mesma estrutura.

Etapa 1.Identifique as fórmulas.

A magnetita tem fórmula: FeX3OX4 \ce{Fe3O4} A hematita tem fórmula: FeX2OX3 \ce{Fe2O3}

Etapa 2.Explique a diferença entre elas.

A hematita é um óxido simples de ferro III. Todos os átomos de ferro estão no estado de oxidação +3\pu{+3}.

A magnetita é um óxido misto que pode ser interpretado como: FeO ⋅ FeX2OX3 \ce{FeO.Fe2O3} Assim, nela coexistem ferro II e ferro III.

Etapa 3.Reação da hematita com ácido sulfúrico diluído

A hematita reage com ácido sulfúrico produzindo sulfato férrico e água: FeX2OX3+3 HX2SOX4→FeX2(SOX4)X3+3 HX2O \ce{Fe2O3 + 3H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + 3H2O}

Etapa 4.Reação da magnetita com ácido sulfúrico diluído

Como a magnetita contém ferro II e ferro III, sua reação com ácido sulfúrico produz sulfato ferroso e sulfato férrico: FeX3OX4+4 HX2SOX4→FeSOX4+FeX2(SOX4)X3+4 HX2O \ce{Fe3O4 + 4H2SO4 -> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O}

Etapa 5.Resposta final

A hematita é o óxido FeX2OX3\ce{Fe2O3}, simples, com ferro III.
A magnetita é o óxido misto FeX3OX4\ce{Fe3O4}, com ferro II e ferro III.

As reações são: FeX2OX3+3 HX2SOX4→FeX2(SOX4)X3+3 HX2OFeX3OX4+4 HX2SOX4→FeSOX4+FeX2(SOX4)X3+4 HX2O \begin{aligned} \ce{Fe2O3 + 3H2SO4 &-> Fe2(SO4)3 + 3H2O} \\ \ce{Fe3O4 + 4H2SO4 &-> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O} \end{aligned}