Question

Dadas as reações:

2 Fe(s) + 3/2 O₂(g) ⇒ Fe₂O₃(s)  ΔH = -822 · mol⁻¹

2 Al(s) + 3/2 O₂(g) ⇒ Al₂O₃(s)    ΔH = -1 670 · mol⁻¹

Para a reação Al₂O₃(s) + 2 Fe(s)  ⇒ Fe₂O₃(s) + 2 Al(s) prevê-se que:

a) ocorra com a liberação de calor.

b) ΔH = 848 kJ · mol⁻¹

c) ocorra espontaneamente .

d) ΔH = -848 kJ · mol⁻¹

e) ΔH = -2 492 kJ

Answer 1

Para obtermos a reação Al2O3 + 2 Fe ⇒ Fe2O3 + 2 Al, manipulamos as seguintes equações :

1ª- 2 Fe + 3/2 O2 ⇒ Fe2O3 {ΔH = -822 KJ/mol};

2ª- 2 Al + 3/2 O2 ⇒ Al2O3 {ΔH = -1670 KJ/mol}...

Se invertermos a  2ª equação, já obtemos 1 mol de Al2O3 nos reagentes e 2 mols de Al nos produtos, mas com isso, invertemos também o sinal da entalpia :

I - Al2O3 ⇒ 2 Al + 3/2 O2 {ΔH = +1670 KJ/mol}

Para obtermos 2 mols Fe nos reagentes e 1 mol de Fe2O3 nos produtos,  apenas adicionamos a 1ª equação :

II- 2 Fe + 3/2 O2 ⇒ Fe2O3 {ΔH = -822 KJ/mol}

Somando (I + II) :

Al2O3             ⇒ 2 Al + 3/2 O2
2 Fe + 3/2 O2 ⇒ Fe2O3             +
------------------------------------------
Al2O3 + 2 Fe  ⇒ 2 Al + Fe2O3  ⇒ Equação certa !

Somando as entalpias (I + II) :
+1670 + (-822) = +848 KJ/mol ⇒ Esta é a entalpia da reação !
(ΔH = 848 KJ/mol)....

Sendo uma entalpia positiva, então há absorção de calor... e não é uma reação espontânea (tivemos que manipular e inverter reações)...

Logo, alternativa "b)"...