Question

A obtenção de Fe(s) a partir do óxido ferroso FeO(s) é dada pela equação:
FeO(s) + CO(g) H Fe(s) + CO2(g) ∆H = x
Calcule a variação de entalpia da reação de obtenção do ferro considerando as equações a seguir.

Fe2O3(s) + 3 CO(g) H 2 Fe(s)+ 3 CO2
(g) ∆H = -25

kJ3 FeO(s) + CO2(g) H Fe3O4(s)+ CO(g) ∆H = -36

kJ2 Fe3O4(s)+ CO2(g) H 3 Fe2O3(s)+ CO(g) ∆H = +47 kJ

Answer 1

Aplicando as Regras para o cálculo da entalpia, encontramos o valor de

∆H = -100 Kj, para o calor da reação pedida.

Dados

FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO₂(g)                 ∆H = x

Fe₂O₃(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO₂(g)     ∆H = -25 Kj

3 FeO(s) + CO₂(g) → Fe₃O₄(s) + CO(g)         ∆H = -36 Kj

2 Fe₃O₄(s) + CO₂(g) → 3 Fe₂O₃(s) + CO(g)   ∆H = +47 kJ

Equação balanceada dada:

FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO₂(g)                 ∆H = x

Equações intermediárias:

Fe₂O₃(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO₂(g)     ∆H = -25 Kj

3 FeO(s) + CO₂(g) → Fe₃O₄(s) + CO(g)         ∆H = -36 Kj

2 Fe₃O₄(s) + CO₂(g) → 3 Fe₂O₃(s) + CO(g)   ∆H = +47 Kj

- organizar as equações para que a soma delas nos de a reação que queremos, isto é, Fe nos produtos;

3 Fe₂O₃(s) + 9 CO(g) → 6 Fe(s) + 9 CO₂(g)      ∆H = 3*(-25)= -75 Kj  (permanece)

6 FeO(s) + 2 CO₂(g)  → 2 Fe₃O₄(s) + 2 CO(g)  ∆H = 2*(-36) -72 Kj  (permanece)

2 Fe₃O₄(s) + CO₂(g) → 3 Fe₂O₃(s) + CO(g)       ∆H = +47 Kj (permanece)

---------------------------------------------------------------------(somando)

6 FeO(s) + 6 CO(g) → 6 Fe(s) + 6 CO₂(g)  ∆H = -75 Kj  + (-72) Kj + +47 Kj

Entalpia da reação:  ∆H = -100 Kj  (ΔH < 0 = exotérmica)

Entalpia padrão: ΔH⁰ = -100 ÷ 6= -16,67 Kj

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