Sob certas circunstâncias, como em locais sem acesso a outras técnicas de soldagem, pode-se utilizar a reação entre alumínio ( Al
pulverizado e óxido de ferro
para soldar trilhos de aço, visto que uma grande quantidade de energia é liberada nesta reação química. Usando as entalpias de formação
, calcule a variação da entalpia padrão para a reação
da termita:
Dados:
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação de termita, que envolve o alumínio (Al) e o óxido de ferro (Fe₂O₃) reagindo para formar óxido de alumínio (Al₂O₃) e ferro (Fe). O conteúdo envolvido aqui é a termodinâmica química, especificamente a variação de entalpia (ΔH) em reações químicas. Para resolver, precisamos usar as entalpias de formação (ΔHₜf) dos reagentes e produtos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a variação de entalpia padrão da reação (ΔHᵣ) pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Isso significa que somamos as entalpias de formação dos produtos e subtraímos a soma das entalpias de formação dos reagentes.
Passo 3
Vamos identificar as entalpias de formação fornecidas:
- ΔHₜf do Al₂O₃ = -1669,8 kJ/mol
- ΔHₜf do Fe₂O₃ = -822,2 kJ/mol
Observação: Parece que houve um erro na notação do segundo dado. Considerando o contexto, interpretamos que ΔHₜf do Fe₂O₃ é -822,2 kJ/mol.
Passo 4
Agora, aplicamos os coeficientes estequiométricos da reação na fórmula da variação de entalpia:
Sabemos que a entalpia de formação de um elemento em estado padrão (como Al e Fe) é zero:
Passo 5
Substituindo os valores:
Passo 6
Calculando a diferença:
Resposta
A variação da entalpia padrão para a reação da termita é
.