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Questão FC715335

A obtenção de ferro a partir de seu minério (hematita) é um processo em que o óxido de ferro (III) existente no minério reage com monóxido de carbono em altos-fornos, e a reação po

Sem classificação

VUNESP · 2025

A obtenção de ferro a partir de seu minério (hematita) é um processo em que o óxido de ferro (III) existente no minério reage com monóxido de carbono em altos-fornos, e a reação pode ser representada pela equação a seguir:

 

Fe2O3 (s) + 3CO (g)  →  2Fe (s) + 3CO2 (g)

 

O diagrama representa a variação da energia envolvida na reação.

 

 

Considerando que o ΔH de uma reação é calculado pela diferença entre as entalpias final e inicial do sistema, o valor da entalpia padrão do óxido de ferro (III), representado no diagrama por x, e a classificação da reação de obtenção de ferro metálico em relação ao calor envolvido são, respectivamente,

  1. – 877 kJ e exotérmica.
  2. – 821 kJ e exotérmica.
  3. – 1 483 kJ e exotérmica.
  4. – 821 kJ e endotérmica.
  5. – 877 kJ e endotérmica.
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Gabarito

B

Comentário do professor

Dois pontos-chave pelo diagrama: a variação de entalpia da reação é \( \Delta H = -28\ \text{kJ} \) (produtos mais estáveis que reagentes) e usamos as entalpias-padrão conhecidas: \( \Delta H_f(\text{CO}) = -111\ \text{kJ/mol} \), \( \Delta H_f(\text{CO}_2) = -394\ \text{kJ/mol} \) e \( \Delta H_f(\text{Fe}) = 0 \).

Calculemos com \(x\) para \( \Delta H_f(\text{Fe}_2\text{O}_3) \):

\( H_{\text{final}} = 2\cdot0 + 3\cdot(-394) = -1182\ \text{kJ} \)
\( H_{\text{inicial}} = x + 3\cdot(-111) = x -333\ \text{kJ} \)

\( \Delta H = H_{\text{final}} - H_{\text{inicial}} = -1182 - (x -333) = -849 - x \).

Igualando a \( \Delta H = -28\ \text{kJ} \) do diagrama: \( -28 = -849 - x \Rightarrow x = -821\ \text{kJ} \).

Portanto, a entalpia padrão do óxido de ferro(III) é x = -821 kJ e, como \( \Delta H < 0 \), a reação é exotérmica.

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