Dos seguintes dados a 25^circ C :
Fe2 O3(s)+3 C (grafita) 2 Fe(s)+3 CO(g) De
FeO(s)+C (grafita) Fe(s)+CO(g) De
C (grafita) +O2(g) CO2(g) De
CO(g)+1 / 2 O2(g) CO2(g) De
calcule a entalpia padrão de formação do FeO(s) e do Fe2 O3(s).

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 2, Fe(s) + 32, O2(g) Fe2O3(s) 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 2, Fe(s) + 3, CO(g) Fe2O3(s) + 3, C De nos reagentes:
Agora, precisamos combinar isso com outras reações para eliminar o e o .

Passo 6

Vamos usar a reação 4:
CO(g) + 12, O2(g) CO2(g) De
Multiplicando essa reação por 3 para igualar os coeficientes:
3, CO(g) + 32, O2(g) 3, CO2(g) De

Passo 7

Somando a reação invertida (Passo 5) com a reação multiplicada (Passo 6):
[2, Fe(s) + 3, CO(g) Fe2O3(s) + 3, C] + [3, CO(g) + 32, O2(g) 3, CO2(g)]
Resultado:
2, Fe(s) + 32, O2(g) Fe2O3(s) + 3, C - 3, C
Os 2, Fe(s) + 32, O2(g) Fe2O3(s) se cancelam, ficando:
De
A entalpia total dessa combinação é:
Essa é a entalpia de formação de .

Passo 8

Agora, vamos calcular Fe(s) + 12, O2(g) FeO(s) de FeO(s) + C Fe(s) + CO(g) De.
A equação de formação para Fe(s) + CO(g) FeO(s) + C De é:
CO(g) + 12, O2(g) CO2(g) De
Vamos usar a segunda reação fornecida:
[Fe(s) + CO(g) FeO(s) + C] + [CO(g) + 12, O2(g) CO2(g)]
Vamos inverter essa reação:
Fe(s) + 12, O2(g) FeO(s) + CO2(g)
Em seguida, vamos utilizar a reação 4 novamente:
De
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:
Fe(s) + 12, O2(g) FeO(s)
A entalpia dessa reação é De de :

Resposta

A entalpia padrão de formação é:
De
De

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Dados os seguintes valores De
lc 4 NH3(g)+5 O2(g) 4 NO(g)+6 H2 O(l) & -1170 2 NO(g)+O2(g) 2 NO2(g) & -114 3 NO2(g)+H2 O(l) 2 HNO3(l+NO(g) & -72
Determine De para NH3(g)+2 O2(g) HNO3(l)+H2 O(l)
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Calcular o calor necessário para fundir 500 kg de potássio metálico a 336 K . De.