Devido ao intenso calor liberado, reações de térmita são bastante utilizadas em aplicações militares como granadas incendiárias ou em atividades civis como solda de trilhos de trem. A reação de térmita mais comum é a aluminotérmica, que utiliza como reagentes o alumínio metálico e o óxido de ferro III.
A reação de térmita aluminotérmica pode ser representada pela equação química não balanceada:
A ℓ(s) + Fe2O3(s) → Fe(s) + Aℓ2O3(s) + Calor
Dados: valores arredondados de entalpias padrão de formação das espécies
ΔH°f Aℓ2O3 = -1676 kJ/mol; ΔH°f Fe2O3 = -826 kJ/mol
Acerca desse processo, julgue as afirmativas em verdadeira ou falsa justificando sua resposta:
( ) I. Após correto balanceamento, o coeficiente do produto ferro na equação química é 2.
( ) II. Essa é uma reação de oxidorredução e o agente redutor é o A ℓ (s).
( ) III. Na condição padrão, o ΔH da reação é -503 kJ para cada mol de óxido de alumínio produzido.
( ) IV. Na condição padrão, para a obtenção de 56g de ferro metálico, o calor liberado na reação é de 355 kJ.
Soluções para a tarefa
Trarei apenas um esclarecimento sobre o item III. A resposta é F (falso) mas o calor liberado é de 850 Kj/mol.
ele nos deu, no enunciado a entalpia do Al2O3 e Fe2O3, produto e reagente respectivamente. As outras duas espécies químicas não necessitam de valores pois equivalem a ZERO (0). Logo teremos ΔH= Δproduto - Δreagentes
ΔH= H Al2O3 - Fe2O3
ΔH= -1676 - (-826)
ΔH= -1676 + 826
ΔH= 850 Kj / mol
Sobre reação de térmica aluminotérmica representada pela equação química não balanceada: A ℓ(s) + Fe2O3(s) → Fe(s) + Aℓ2O3(s) + Calor, estão corretos: I e II.
Aspectos gerais sobre termodinâmica e equações químicas
- A correção do item III: o calor liberado na reação é equivalente a 850 KJ/mol;
- veja que a entalpia do Al2O3 e Fe2O3 equivalem a zero (0), dessa forma, utilizaremos a seguinte fórmula
ΔH= Δproduto - Δreagentes
na qual substituiremos:
ΔH= H Al2O3 - Fe2O3
ΔH= -1676 - (-826)
ΔH= -1676 + 826
ΔH= - 850 KJ / mol
A correção do item IV: o calor liberado na reação é de 425kJ liberados
- conhecendo a massa molar do ferro como sendo MM(Fe): 56g/mol;
- sabendo que na reação são gastos 850 kJ para produzir os dois mols de Fe (s);
- compreendemos que para produzir um mol será liberado a metade desse valor, veja:
1mol--------x
2mols-------850 KJ
X= 850/2
X= 425 KJ
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