Questão 2

Seja a equação termoquímica a seguir. \[ \mathrm{CO_{2}(g)+H_{2}(g)} \rightarrow \mathrm{CO(g)+H_{2}O(g)} \qquad \Delta \mathrm{H^{0}} = +41{,}2\ \mathrm{KJ\cdot mol^{-1}} \] Sabendo-se que os calores de formação padrão para H\(_{2}\)O(g) e Fe\(_{2}\)O\(_{3}\)(s) são iguais a \(-241{,}8\) kJ\(\times\)mol\(^{-1}\) e \(-824{,}8\) kJ x mol\(^{-1}\), respectivamente, a variação de entalpia no estado padrão para a reação \[ \mathrm{Fe_{2}O_{3}(s)+3CO(g)} \rightarrow \mathrm{2Fe(s)+3CO_{2}(g)} \] será igual a

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Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Da primeira equação sai a diferença entre as entalpias de formação de CO e CO₂; com ela e a do Fe₂O₃, a reação pedida se resolve por Hess.

Objetivo

Achar ΔH de Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂. O que está em jogo é usar a equação do gás d'água para obter ΔHf(CO₂) − ΔHf(CO).

Conceitos para revisar

A diferença que importa

Na equação dada, ΔH = ΔHf(CO) + ΔHf(H₂O) − ΔHf(CO₂). Isole a diferença CO₂ menos CO.

\[\Delta H_{f}(\ce{CO2}) - \Delta H_{f}(\ce{CO}) = -241{,}8 - 41{,}2 = -283{,}0\]

kJ/mol

Reação pedida

Três vezes essa diferença, menos a formação do Fe₂O₃.

\[\Delta H = 3(-283{,}0) - (-824{,}8) = -24{,}2\ \text{kJ}\]

(B)

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