Dos seguintes dados a
:
(grafita)
(grafita)
C (grafita)
calcule a entalpia padrão de formação do
e do
.
C (grafita)
calcule a entalpia padrão de formação do
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! O enunciado está pedindo para calcular a entalpia padrão de formação (
) do óxido de ferro (II),
, e do óxido de ferro (III),
. Para isso, vamos usar o conceito de Lei de Hess, que nos permite calcular mudanças de entalpia combinando reações químicas conhecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é entalpia padrão de formação. É a variação de entalpia quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos nas condições padrão (25°C e 1 atm). Precisamos encontrar
para
e
.
Passo 3
Vamos analisar as reações fornecidas:
Vamos usar essas reações para montar as equações que nos ajudarão a encontrar as entalpias de formação.
Passo 4
Vamos começar encontrando
de
.
A equação de formação para
é:
Nosso objetivo é expressar
dessa reação usando as reações fornecidas.
Passo 5
Vamos inverter a primeira reação para ter
nos reagentes:
Agora, precisamos combinar isso com outras reações para eliminar o
e o
.
Passo 6
Vamos usar a reação 4:
Multiplicando essa reação por 3 para igualar os coeficientes:
Passo 7
Somando a reação invertida (Passo 5) com a reação multiplicada (Passo 6):
Resultado:
Os
se cancelam, ficando:
A entalpia total dessa combinação é:
Essa é a entalpia de formação de
.
Passo 8
Agora, vamos calcular
de
.
A equação de formação para
é:
Vamos usar a segunda reação fornecida:
Vamos inverter essa reação:
Em seguida, vamos utilizar a reação 4 novamente:
Somando as duas reações:
Resultado:
A entalpia total dessa combinação é:
No entanto, a formação de
não envolve
, então precisamos ajustar para isolar
de
.
Passo 9
Observando a equação final do Passo 8:
A entalpia dessa reação é
de
:
Resposta
A entalpia padrão de formação é:
Exercícios relacionados
Dados os seguintes valores
Determine
para
A água que entra a
é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine; O coeficiente de transferência de calor;
A água que entra a
é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine; o comprimento do tubo necessário para um aumento de
. em temperatura média;
Calcular o calor necessário para fundir 500 kg de potássio metálico a 336 K .
.