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Questão FC715078

Considere a equação 1, que representa a reação de um dos processos de obtenção de ferro (Fe) metálico a partir do óxido de ferro (III) (Fe2O3). Equação 1 \(Fe_2O_3 (s) + 3CO(g) \ri

Química

VUNESP · 2025

Considere a equação 1, que representa a reação de um dos processos de obtenção de ferro (Fe) metálico a partir do óxido de ferro (III) (Fe2O3).

 

Equação 1

\(Fe_2O_3 (s) + 3CO(g) \rightarrow 2 Fe (s) + 3CO_2 (g)\)

A partir do dado de entalpia padrão de formação do óxidode ferro (III), \(\triangle\)Hºformação Fe2O3 (s) = – 824 kJ/mol, e da informação da entalpia da reação representada pela equação 2:

 

Equação 2

\(CO (g) + ½ O_2 (g) \rightarrow CO_2 (g) \triangle\,Hº_{reação} = – 283 kJ/mol\)

A entalpia da reação representada pela equação 1 é igual a

  1. – 25 kJ/mol.
  2. + 25 kJ/mol.
  3. + 541 kJ/mol.
  4. – 541 kJ/mol.
  5. – 1.673 kJ/mol.
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Gabarito

A

Comentário do professor

Aplicamos a Lei de Hess para obter a entalpia da reação \(Fe_2O_3(s)+3CO(g)\to 2Fe(s)+3CO_2(g)\).

Usamos a reação de formação dada: \(2Fe(s)+\tfrac{3}{2}O_2(g)\to Fe_2O_3(s)\) com \(\Delta H^\circ=-824\) kJ. Invertendo esta equação para obter \(Fe_2O_3(s)\) como reagente, o \(\Delta H^\circ\) troca de sinal, ficando \(+824\) kJ.

A equação de combustão do CO é \(CO(g)+\tfrac{1}{2}O_2(g)\to CO_2(g)\) com \(\Delta H^\circ=-283\) kJ. Multiplicando por 3 temos \(3CO+ \tfrac{3}{2}O_2\to 3CO_2\) com \(\Delta H^\circ=3\times(-283)=-849\) kJ.

Somando as equações invertida e multiplicada, o termo \(\tfrac{3}{2}O_2\) se cancela e a soma das entalpias é \(+824+(-849)=-25\) kJ. Logo, \(\Delta H^\circ_{reação}=-25\) kJ/mol, reação exotérmica.

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