The Extraction of Iron (GCSE Chemistry)

Summary

Este vídeo educativo, dirigido a estudiantes de GCSE, explica el proceso de extracción del hierro en un alto horno, una de las industrias más importantes del mundo. Cubre los materiales necesarios como el mineral de hierro, coque, cal y aire caliente, y describe las reacciones de combustión, reducción, descomposición y neutralización que ocurren. Detalla cómo el coque actúa como combustible y agente reductor, y cómo la cal elimina impurezas formando escoria. Además, se menciona el papel del hierro en la fabricación del acero y cómo la variación de carbono y otros elementos afecta sus propiedades.

Takeaways

• 🔍 El proceso de extracción de hierro en un alto horno es fundamental para comprender la industria del acero.
• 🌟 Los materiales básicos necesarios para la producción de hierro son el mineral de hierro (hematites), coque, cal y aire caliente.
• 🔥 El coque actúa como combustible y agente reductor, proporcionando el calor necesario para alcanzar temperaturas de 1500 grados Celsius.
• ⚛️ La reacción química clave en el alto horno es la reducción del óxido de hierro por monóxido de carbono, lo que produce hierro y dióxido de carbono.
• 📝 Se deben poder escribir ecuaciones químicas y de palabras para describir las reacciones ocurriendo en el alto horno.
• 🔄 El proceso del alto horno es continuo, operando las 24 horas del día para evitar enfriamientos y mantener la temperatura óptima.
• 🏗️ El resultado final son dos líquidos: el hierro fundido y la escoria, donde la escoria es un subproducto que se puede vender para la construcción de carreteras y otros usos.
• 🗻 La cal se utiliza para eliminar las impurezas presentes en el mineral de hierro, reaccionando con el dióxido de silicio para formar escoria.
• 🔩 La producción de acero es un proceso que sigue al del alto horno, donde se añade oxígeno para reducir el contenido de carbono y a veces se añaden otros metales para dar propiedades específicas.
• 🛠️ Las propiedades del acero varían según el contenido de carbono y otros elementos, lo que permite adaptar el acero a una amplia gama de aplicaciones.

Q & A

¿Cómo se extrae el hierro del mineral de hierro en un alto horno?

El hierro se extrae del mineral de hierro en un alto horno a través de un proceso de reducción que utiliza carvón como agente reductor y combustible, y caliza para eliminar impurezas.

¿Cuáles son los productos finales del proceso de extracción de hierro en el alto horno?

Los productos finales del proceso de extracción de hierro en el alto horno son el hierro fundido y la escoria, que es un subproducto que se puede vender para su uso en la construcción de carreteras, en la fabricación de cemento y concreto, e incluso como fertilizante para pastizales.

¿Qué es la escoria y cómo se forma?

La escoria es un subproducto que se forma durante el proceso de extracción del hierro en el alto horno debido a las impurezas presentes en el mineral de hierro. Se forma cuando el óxido de silicio y otros minerales impuros reaccionan con el óxido de calcio proveniente de la caliza para formar silicio y calcio silicado.

¿Cuál es el papel de la cal en el proceso de extracción de hierro?

La cal, en forma de cálculo de calcio (CaCO3), se descompone en el alto horno debido al calor intenso para formar óxido de calcio (CaO), que luego reacciona con las impurezas de dióxido de silicio para formar escoria. Este proceso es una reacción de descomposición térmica.

¿Cómo se produce el agente reductor, el monóxido de carbono, en el alto horno?

El monóxido de carbono se produce cuando el dióxido de carbono reacciona con más carbón en presencia de altas temperaturas en el alto horno. Este monóxido de carbono es el agente reductor que permite que el óxido de hierro se reduzca a hierro.

¿Qué tipo de reacciones químicas ocurren dentro del alto horno durante el proceso de extracción de hierro?

Dentro del alto horno se producen reacciones de combustión, reducción, descomposición y neutralización. La combustión se da cuando el carvón quema en oxígeno, la reducción cuando el monóxido de carbono reacciona con el óxido de hierro, la descomposición cuando la caliza se calienta y se convierte en óxido de calcio y dióxido de carbono, y la neutralización cuando el óxido de calcio reacciona con el dióxido de silicio para formar escoria.

¿Por qué se requiere aire caliente en el proceso de extracción de hierro en el alto horno?

El aire caliente es necesario para que el carvón queme eficientemente y alcance las altas temperaturas requeridas en el alto horno (aproximadamente 1500 °C). Estas temperaturas son esenciales para que los procesos químicos se realicen correctamente y se produzca hierro fundido.

¿Cuál es la importancia del hierro en la industria y para qué se usa?

El hierro es uno de los metales más importantes en la industria y se usa para producir acero, que a su vez es fundamental en la fabricación de una amplia variedad de productos, como automóviles, puentes, edificios, hornos, microondas, lavadoras, etc.

¿Cómo se transforma el hierro extraído en el alto horno en acero?

El hierro extraído en el alto horno contiene alrededor del 3 al 4% de carbón y otros no metales, lo que lo hace muy frágil. Para transformarlo en acero, se le oxigena para quemar el carbón y se le añaden otros metales para darle propiedades específicas, como en el caso del acero inoxidable, que contiene cromo y níquel para resistir la corrosión.

¿Cuál es la relación entre el contenido de carbón en el acero y sus propiedades mecánicas?

El contenido de carbón en el acero afecta sus propiedades mecánicas; un contenido más alto de carbón hace que el acero sea más duro pero también más frágil. Por otro lado, un contenido más bajo de carbón produce un acero que no es tan frágil y puede ser moldeado más fácilmente.

Outlines

00:00

🔥 Proceso de extracción de hierro en un alto horno

Este párrafo introduce el proceso de extracción de hierro en un alto horno, adecuado para estudiantes de GCSE. Se espera que los estudiantes puedan explicar cómo se extrae el hierro del mineral de hierro en un alto horno, identificar las reacciones de combustión, reducción, descomposición y neutralización que ocurren dentro del mismo, y escribir ecuaciones químicas y de palabras para describir dichas reacciones. Se discute la relación entre la reactividad de un metal y la facilidad de su extracción, destacando que los metales del medio de la serie de reactividad pueden ser extraídos por reducción usando un agente reductor. El vídeo se centra en el hierro, uno de los metales más importantes utilizados en la producción de aceros. Los materiales necesarios para la producción de hierro incluyen mineral de hierro (hematita), coque,石灰石 y aire caliente. Se describen brevemente estos materiales y su papel en el proceso.

05:02

📚 Reacciones químicas en el alto horno

En este segundo párrafo, se explica con más detalle las reacciones químicas que ocurren en el alto horno durante la extracción de hierro. Se mencionan las ecuaciones químicas y de palabras para las reacciones de combustión del coque, la formación de monóxido de carbono y su reacción con el óxido de hierro para producir hierro y dióxido de carbono. Se destaca la importancia de las ecuaciones químicas para los estudiantes de nivel superior de GCSE y se ofrece orientación sobre cómo practicar la escritura de estas ecuaciones. Se presenta un diagrama del alto horno y se describe el proceso continuo de extracción, incluyendo la formación de slag debido a las impurezas en el mineral de hierro y su eliminación. Además, se discute el papel de la limestone en la eliminación de las impurezas, su descomposición en el alto horno y su reacción con la sílice para formar slag.

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🛠 Uso del slag y la producción de acero

Este tercer párrafo explora el uso del slag, un subproducto del proceso de extracción de hierro, que se puede vender para su uso en la construcción de carreteras, en cemento y concreto, e incluso como fertilizante para pastizales. Se presentan ecuaciones químicas y de palabras que describen cómo la calcita se descompone en el alto horno para formar óxido de calcio y dióxido de carbono, y cómo el óxido de calcio reacciona con la sílice para formar slag. Se describe la slag como un producto económico importante. Además, se menciona la transformación del hierro extraído en el alto horno, que contiene alrededor del 3-4% de carbono, en acero a través del proceso de oxidación y la adición de otros metales para mejorar sus propiedades, como el cromo y el níquel en el acero inoxidable.

15:05

📊 Propiedades del acero y prácticas de preguntas

Este cuarto párrafo se enfoca en cómo las propiedades del acero varían con el contenido de carbono y la adición de otros elementos, como el cromo y el níquel, para crear acero inoxidable. Se presenta una tabla que muestra los efectos del contenido de carbono en las propiedades del acero, incluyendo la dureza y la fragilidad. Además, se presentan preguntas de práctica para los estudiantes, incluyendo la identificación de los materiales de entrada y su uso en el proceso de extracción de hierro, la escritura de ecuaciones químicas y la descripción de cómo el tensión changes strength varía con el aumento del porcentaje de carbono en el acero. Se utiliza un gráfico para ilustrar estos cambios y se ofrece orientación sobre cómo los diferentes tipos de acero se utilizan en aplicaciones específicas, como el uso de acero inoxidable para la fabricación de recambios de cadera.

20:07

🏆 Resumen y recursos adicionales

El último párrafo resume los objetivos del vídeo y proporciona un recordatorio de lo que los estudiantes deberían ser capaces de hacer al final de la lección, como explicar el proceso de extracción de hierro, identificar las reacciones químicas que ocurren en el alto horno y escribir ecuaciones químicas y de palabras para describir estas reacciones. Además, se invita a los estudiantes a explorar el canal de YouTube y la cuenta de Twitter del presentador para obtener más información y recursos sobre química.

Keywords

💡Extracción de hierro

La extracción de hierro se refiere al proceso de obtener el metal hierro de sus minerales. En el vídeo, se explica cómo se realiza esta extracción en una alto horno, utilizando hierro en forma de hematites, coque, cal y aire caliente. Este proceso es fundamental para la industria del acero, ya que el hierro es un componente clave en la fabricación de acero.

💡Alto horno

El alto horno es el equipo central utilizado en el proceso de extracción del hierro. Se describe como un lugar donde se colocan los materiales de entrada y se soplan aire caliente para iniciar la reacción química. Funciona a temperaturas extremadamente altas, alrededor de 1500 grados Celsius, y es crucial para la reducción del óxido de hierro a hierro metálico.

💡Reacciones químicas

El vídeo menciona varias reacciones químicas que ocurren en el alto horno, como la combustión, la reducción, la descomposición y la neutralización. Estas reacciones son esenciales para transformar el mineral de hierro en hierro metálico. Por ejemplo, la combustión de coque produce dióxido de carbono, que luego reacciona con más carbono para formar monóxido de carbono, un agente reductor.

💡Agente reductor

Un agente reductor es una sustancia que causa que otro compuesto pierda oxígeno. En el proceso de extracción del hierro, el monóxido de carbono actúa como agente reductor, facilitando la reducción del óxido de hierro al hierro metálico. Este concepto es clave para entender cómo se produce el hierro en el alto horno.

💡Óxido de hierro

El óxido de hierro, comúnmente conocido como hematites, es la fuente primaria de hierro en el proceso de extracción. Se menciona en el vídeo como uno de los materiales de entrada en el alto horno, donde es reducido al hierro metálico por el monóxido de carbono.

💡Coque

El coque es una forma de carbón que se utiliza como combustible en el alto horno. Proporciona el calor necesario para alcanzar las altas temperaturas requeridas y también produce monóxido de carbono, que es esencial para la reducción del óxido de hierro. El coque se quema en presencia de oxígeno para formar dióxido de carbono.

💡Cal

La cal, con la fórmula química CaCO3, se utiliza para eliminar las impurezas presentes en el mineral de hierro. Se descompone en el alto horno debido al calor intenso, formando óxido de calcio y dióxido de carbono. El óxido de calcio luego reacciona con las impurezas de sílice para formar escoria, que se elimina del proceso.

💡Escoria

La escoria es un subproducto del proceso de extracción del hierro, formada principalmente por impurezas como la sílice. Se separa del hierro fundido debido a su menor densidad y se puede utilizar en la construcción de carreteras o como agregado en la fabricación de cemento y concreto.

💡Acero

El acero es una aleación de hierro y otros elementos, y es un producto derivado del hierro extraído en el alto horno. El vídeo destaca que el hierro obtenido en el alto horno contiene alrededor del 3-4% de carbono, lo que lo hace muy frágil. Para producir acero, se oxida el carbono y se añaden otros metales para dar propiedades específicas, como el cromo en el acero inoxidable.

💡Reacciones de combustión y oxidación

La combustión es una reacción en la que un combustible, como el coque, se quema en presencia de oxígeno para liberar energía. La oxidación, por otro lado, es una reacción en la que un compuesto gana oxígeno. En el vídeo, se explica cómo la combustión del coque produce dióxido de carbono, que luego se oxida al reaccionar con el óxido de hierro para formar hierro y dióxido de carbono.

Highlights

Extracción de hierro a través del proceso de alto horno es fundamental para estudiantes de GCSE.

El proceso de alto horno involucra reacciones de combustión, reducción, descomposición y neutralización.

Los metales del medio de la serie de reactividad pueden ser extraídos por reducción usando un agente reductor.

El hierro es un metal clave en la industria y es fundamental para la fabricación de acero.

El proceso de alto horno requiere de mineral de hierro, coque, cal y aire caliente.

El coque actúa como combustible y agente reductor en el proceso de alto horno.

La cal se utiliza para eliminar impurezas del mineral de hierro.

El aire caliente es esencial para quemar el coque y alcanzar temperaturas altas en el alto horno.

La descomposición térmica de la cal en el alto horno produce óxido de calcio y dióxido de carbono.

El óxido de calcio reacciona con las impurezas de dióxido de silicio para formar escoria.

La reducción del óxido de hierro por monóxido de carbono produce hierro y dióxido de carbono.

El proceso de alto horno es continuo y opera las 24 horas del día.

La escoria es un subproducto del proceso que se puede vender para construir carreteras y otros usos.

El hierro producido en el alto horno contiene alrededor del 3% a 4% de carbono y es muy frágil.

El hierro del alto horno se convierte en acero, una aleación de hierro y otros elementos, para mejorar sus propiedades.

El contenido de carbono en el acero afecta significativamente sus propiedades mecánicas.

El acero inoxidable contiene cromo y níquel, lo que le confiere propiedades anti corrosivas.

Las reacciones químicas en el alto horno incluyen la combustión del coque, la reducción del óxido de hierro y la formación de escoria.

Los estudiantes deben ser capaces de escribir ecuaciones químicas y descriptivas para las reacciones del proceso de alto horno.

Transcripts

welcome to our latest video on the

extraction of iron the blast furnace

process this video is suitable for GCSE

students

by the end of this video lesson you

should be able to explain how iron can

be extracted from iron ore in a blast

furnace you should be able to identify

that within the blast furnace we have

combustion reduction decomposition and

neutralization reactions and you should

be able to write word and chemical

equations to describe the reactions

taking place

in our previous videos we discussed the

relationship between the reactivity of a

metal and the ease at which it can be

extracted from its source and we learnt

that metals at the bottom of the

reactivity series are the easiest to

extract because they are found as

elements metals at the top of the

reactivity series at a hardest to

extract they found as compounds and

they're also found as most stable

compounds so elements such as potassium

sodium calcium magnesium aluminium they

have to be extracted using electricity

by a process called electrolysis now

it's these metals in the middle of

reactively series that can be extracted

by reduction using a reducing agent and

we're going to focus on one of these

metals iron in this video lesson

the extraction of iron is one of the

world's most important industrial

processes iron is one of the most

important metals and it's used to make

the alloy steel now steel is an alloy

because it's a mixture of iron and other

elements now we rely on steel to make

cars bridges buildings ovens microwaves

washing machines etc iron is made in a

process called the blast furnace process

and the raw materials that we need to

make iron are iron ore coke limestone

and hot air before we talk in detail

about how this process works let's

discuss some of these raw materials so

if we start with the iron ore so that

obviously is our source of iron and the

all that they use to extract iron is

called hematite and we've discussed that

all previously coke is a form of carbon

and this is used in the process as a

fuel because we need a lot of heat in a

blast furnace you're talking about

temperatures around 1500 degrees C so

burn in coke burning carbon releases a

lot of heat and it's also used to make

carbon monoxide which is the reducing

agent in this process now you remember a

reducing agent is a substance that

causes another to lose oxygen look at

the overall equation we have iron oxide

reacting with carbon monoxide to form

iron and carbon dioxide so the carbon

monoxide is classed as a reducing agent

because it causes the iron oxide to be

reduced to lose oxygen to form iron

now the other raw materials are

limestone which is used to remove

impurities and we'll discuss this later

and hot air now hot air is needed for

the coke to burn and remember the coke

is a fuel that supplies the high

temperatures needed for the blast

furnace to work and it also makes carbon

monoxide

when the coke burns so that's what the

hot air does and the reason that we need

hot air and not air is because high

temperatures mean a faster reaction and

the furnace operates around about 1,500

degrees C

so on this slide we have some of the

chemical reactions taking place in the

blast furnace so coke carbon burns in

oxygen to form carbon dioxide and when

it does so it releases heat energy and

obviously that's why we're able to get

such high temperatures in the blast

furnace and Coke is our fuel now this

reaction is a combustion reaction

because we burnt a fuel in a good supply

of oxygen and we've generated heat

energy now the carbon dioxide reacts

with more carbon to form carbon monoxide

and it's the carbon monoxide that reacts

with our iron oxide to form iron and

carbon dioxide now we've written down

both the chemical and word equations

here and if you are a student studying

higher GCC you would be expected to

write chemical equations to describe

these reactions you should also be able

to spot reduction and oxidation taking

place so if we look at the first

equation you can see carbon is gained in

oxygen when it forms carbon dioxide it's

being oxidized oxidation is a gain of

oxygen and once again if we look at the

overall equation we see that iron oxide

loses oxygen it's reduced to form iron

what causes this reduction the reducing

agent carbon monoxide and the carbon

monoxide gains oxygen to form carbon

dioxide and the carbon monoxide is

oxidized

now in this video I've written the

chemical equations for you however you

would be expected to write chemical

equations in the GCC exam if you're a

higher tier student therefore it's

important you practice a skill now to

help you we have made a series of videos

on the YouTube channel to enable you to

practice how to write chemical equations

and how to write balanced chemical

equations please look at these videos

because this skill is a very important

skill that you need to master

so now let's look at a diagram of a

blast furnace

so in the top of the blast furnace you

put the raw materials iron ore in the

form of hematite coke and limestone and

hot air is blasted into the furnace

now when the coke is in the furnace it

burns in the form of a combustion

reaction and produces carbon dioxide and

when it reacts then with more carbon it

forms carbon monoxide and it's the

carbon monoxide that reacts with the

iron oxide from the iron ore to produce

iron and carbon dioxide now this is a

continuous process and what we mean by

that is it operates 24 hours a day

we don't cool the furnace down it's kept

at 1500 degrees C the coke remember is

our fuel is producing lots and lots of

heat and we end up with liquid iron

molten iron melted iron and a material

called slag now the slag forms because

of impurities in the iron ore now

remember iron all is iron oxide and then

you have the rock so you are going to

get impurities and the slag is formed in

this process and has to be removed from

the iron now the slag itself is a

byproduct of this process so it's a

product that we can actually sell and we

can actually make money from it so it's

economically important now the iron that

is produced is in the liquid state and

when you look at your diagram you can

see that the molten iron is heavier than

the slag and therefore the slag is on

top of the molten iron so the slag would

be removed and the molten iron would be

removed and the liquid iron then could

be cooled down in various castes

and you could form like slabs or strips

of iron

now let's focus on the role of limestone

so limestone is used to remove the

impurities that exist in iron ore and

limestone is calcium carbonate and has a

formula caco3 and as I mentioned iron

ore contains impurities of silicon

dioxide and in a blast furnace these are

removed in a two-part stage so the first

thing that happens it in a blast furnace

calcium carbonate limestone breaks down

because of the intense heat into calcium

oxide and carbon dioxide and it's the

calcium oxide then reacts with the sand

impurities the silicon dioxide

impurities to form the substance called

slag which can then be removed now when

calcium carbonate breaks down into

calcium oxide and carbon dioxide this is

called a thermal decomposition reaction

and this is a type of reaction you would

have studied previously

so this picture shows molten slag that

has been removed from the blast furnace

and it will cool down and solidify and

then the slag can be sold to various

companies because it's a product for

road building is used as an aggregate in

cement and concrete and it even has

fertilizer properties and it could be

used to act as a fertilizer for

grassland now on the slide we have the

word equations and the chemical

equations to describe how this process

works so calcium carbonate breaks down

into calcium oxide and carbon dioxide

because of the intense heat in a blast

furnace now this reaction is called

thermal decomposition because you're

breaking a compound down using heat the

calcium oxide then can react with the

silicon dioxide the sand impurities and

form calcium silicate which is commonly

known as slag

now calcium oxide is a metal oxide and

metal oxides are bases now you remember

that a base is the opposite of an acid

silicon dioxide is a non-metal oxide and

non metal oxides are either acidic or

neutral now silicon dioxide is acidic so

if you react calcium oxide a basic oxide

with silicon dioxide an acidic oxide the

acid and base cancel each other out and

we have a neutralization reaction taking

place now once again I've included both

the chemical equations and the word

equations to describe the reactions

taking place now you will be required to

be able to write chemical equations and

word equations for these reactions now

this slide is a nice summary of all the

chemical reactions that take place in

the blast furnace and you can see that

iron ore coke and limestone are put into

the top of the furnace now if you work

in the blast furnace process they call

this the charge and hot air is blasted

into the furnace you can see the

temperature in the furnace gets as hot

as 1500 degrees C molten slag and iron

ore are the products here and these are

both in liquid state the role of the

limestone is shown clearly here it

breaks up into calcium oxide and carbon

dioxide and the calcium oxide reacts

with the sand impurities to form slag

and you can see also how the reducing

agent carbon monoxide is also formed

go back to our original diagram the

blast furnace you can see that the

molten iron and the slag are formed and

the slag forms on top of the molten iron

and these would both be removed the

molten iron could be removed for further

processing to make steel and the slag

can be removed cooled down and then used

as a byproduct and sold to companies as

road building material or as an

aggregate for concrete or as I mentioned

previously

sometimes slag can be used as a form of

fertilizer so this slide summarizes the

different uses of slag and also it

reinforces the fact that the blast

furnace process is a continuous process

with new raw materials added and

products removed all the time due to the

time and cost associated with getting

the furnace up to a temperature of 1500

degrees C remember that iron oxide is

reduced in the process as it loses

oxygen and the carbon monoxide is

oxidized as it gains oxygen and the

carbon monoxide is a reducing agent

now I mentioned at the start of the

video that iron is used to make steel

and the iron you get from the blast

furnace is impure it contains around 3

to 4 percent carbon and some other

nonmetals and the impure iron is very

brittle it means that if you try and

shape it it sort of shatters now most of

the iron that's made in the blast

furnace does get turned into the alloy

steel and remember steel is a mixture of

iron and other elements and that's what

an alloy is it's a mixture of a metal

and other elements and in steel usually

there's over 98% iron content and it

will also have tiny amounts of carbon

left in it in most Steel's and some

other metals can be added to it as well

now the amount of carbon and other

elements in the steel dramatically

affect the properties

now this is a good thing and this is why

steel is more useful an iron because we

can vary the amount of carbon and we can

vary the amount of other elements

present in the steel and we can

fine-tune the properties to what we want

and different customers for steel will

require different properties having a

high carbon content in the steel

constraint ffunny and it gives the

ability to harden it by heat treatment

however it makes it less ductile and

more brittle as a result

although you're not required to know how

to make steel in any great detail I do

think it's useful to know that the iron

that you make in the blast furnace has

around three to four percent carbon in

it and it's important to remove that

carbon to get steel that is less brittle

and they do that simply by just blowing

in oxygen and then the carbon gets

removed because it burns to form carbon

dioxide and other metals are added to

the steel to give it other properties so

you might add a bit of chromium in a bit

of nickel because you might not want the

steel to rest if you make in stainless

steel and that would be useful if you

were making say cutlery because you

would want steel that didn't rest when

it came into contact with water so that

is essentially what they do when they

make steel

so the following table shows what

happens to the properties of Steel when

you all to the carbon content so you can

see that mild steel has only about

naught point two five percent carbon and

the result of that is it's not brittle

and it can be shaped whereas if you had

a high carbon steel although it would be

very hard it would also be quite brittle

as well we mean it would be difficult to

shape and you can see if you add

elements such as chromium and nickel you

can end up with stainless steel and

that's a lot tougher and it doesn't

corrode it doesn't rest and that would

be useful for certain products so now

we're going to test your understanding

of this video lesson with some practice

questions so here's the first practice

question and this comes in two parts so

we like to pause the video

have a go this part of the question and

then we'll then look at the second part

of the question pause the video have a

go the question now this is the second

part of question one once again pause

the video have a good the question and

then we'll go for the answers to the

whole question see how you got on with

question one you asked to match the raw

materials to its use so iron ore is a

source of iron a limestone removes

impurities and coke acts as a fuel if

you've got all three correct two marks

any one correct one mark now let's look

at the word equation so you had carbon

plus oxygen goes to carbon dioxide one

mark for that

so let's look at the second part of

question one you're asked to give the

letter of the arrow which shows

reduction taking place

it's arrow a and this is because iron

oxide loses oxygen you get one mop for

saying a and one mark for the idea that

it's iron oxide losing oxygen or if you

said there's a loss of oxygen taking

place that would give you the mark now

Part D is asking you to choose a term

from the box which best describes an

alloy well that would be mixture because

alloys are mixtures they're mixtures of

metals and other elements

so now have a go at question two so read

the question pause the video and have a

go at it and this question is in three

parts once you've done all three parts

we'll go for the answers

so here is the second part of question

to pause the video and have a go at this

question

and here's the final

question two once again pause the video

and have a go at this last part of

question two

so now let's go for the answers to

question two so the reason that we add

coke to the blast furnace is because it

acts as a fuel or you can say it makes

the reducing agent carbon monoxide and I

think they would also accept if you said

that it releases heat and we need a high

temperature in the blast furnace that

would be fine as well

that gets you one mark for that now the

reason that we need limestone is it

removes impurities and you could say

remove sand or and remove silica but

this idea of removing impurities gets

you a mark for that and to balance the

chemical equation we need to put a 3 in

front of carbon monoxide CO so it's fe 2

o 3 + 3 Co and we have 2 fe 2 iron and 3

carbon dioxide molecules and if you do

this the equation is balanced now this

equation is balanced because I have a

total of 2 iron atoms on either side of

the equation I have a total of 6 oxygens

on the left because I have oh 3 in Fe 2

O 3 + 3 Co so that's six oxygens and I

have six oxygens now on the right

because it's three co 2 so 3 times 2 is

6 and the carbons are also balanced

because I have 3 carbons on the left and

3 on the right now given chemical name

of the substance which is reduced in the

furnace it is iron oxide or you could

say iron 3 oxide because remember the

iron in iron oxide is fe 3 plus the most

stable form of iron so they will accept

iron oxide or iron 3 oxide

now let's go through this second part of

question two it's asking you to describe

how the tensile strength changes as a

percentage of carbon present increases

well you can see from the graph there it

increases and then decreases so that

would get you a mark for saying that but

there's two marks for this question so

you need to use numerical data to get

the two marks so if you said that the

tensile strength increases to a maximum

with naught point eight percent carbon

and then decreases that would get you

the second mark or alternatively you

could say that it increases to a tensile

strength of 800 MPA and then decreases

both would be fine for the second mark

now for the final part of question two

you're asked to use the graph and the

table two namely alloy which has the

lowest tensile strength now you remember

that tensile strength increases up to a

maximum when you get tuned or 0.8

percent carbon and then it decreases

after that so the alloy which has the

lowest tensile strength will be cast

iron because that's got three point six

percent carbon and if you go to your

graph you will see that three point six

percent carbon has a tensile strength of

just over 200 MPA which is the lowest of

those alloys listed in the table

so here's a final question we would like

you to either go up so pause the video

read through the question have a go at

it and then we'll go for the answers

so in question three you're asked to use

the table to answer the questions so two

effects of increasing the percentage of

carbon in steel you increase the

hardness when you increase the

percentage of carbon and you make it

more brittle so one mark for if you said

it gets harder or increases hardness and

the second mark if you said it becomes

more brittle so for part two you had to

choose which type of steel you would use

to make our bodies and hip replacement

joints so you would use mild steel for

car bodies because it's important that

you can shape them and that's the form

of Steel that's easy to shape so that's

why you use mild steel and the reason

it's easily shaped and for hip

replacement joints you would use

stainless steel because it's tough and

doesn't corrode it doesn't rest

a video lesson and all this left is

first to recap the lesson objectives so

you should now be able to explain how

iron can be extracted from iron ore in a

blast furnace you should be able to

identify that within the blast furnace

we have combustion reduction

decomposition and neutralization

reactions and you should be able to

write word and chemical equations to

describe the reactions taking place

so that concludes our video please check

out our YouTube channel Doctorow

chemistry and our Twitter site which

contains lots of chemistry information

and links at radder chemistry