Questão 34
ENEM 2017
(ENEM - 2017)
O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (α - Fe2O3) a magnetita (Fe3O4) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro-gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fomos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química:
Considere as seguintes equações termoquímicas:
O valor mais próximo de ΔrH0 em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é
-14
-17
-50
-64
-100
Gabarito:
-17
Resolução:
O calor de reação para a equação do FeO com o CO pode ser determinado pela Lei de Hess através das reações fornecidas, que seriam as etapas de uma equação global, da seguinte forma:
Reação 1: Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2
Reação 2: 3 FeO + CO2 → Fe3O4 + CO
Reação 3: 2 Fe3O4 + CO2 → 3 Fe2O3 + CO
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Equação global: FeO + CO → Fe + CO2
A reação 1 é dividida por 2 para equilibrar o Fe com a equação global;
A reação 2 é dividida por 3 para equilibrar o FeO com a equação global;
A reação 3 é dividida por 6 para que o Fe3O4 e o Fe2O3 sejam “cortados” pois não aparecem na equação global. Assim, o CO e o CO2 ficarão ajustados como na equação global.
As mesmas operações são aplicadas aos calores de reação para obter o ⧍H da equação global:
⧍H1/2 + ⧍H2/3 + ⧍H3/6 = (-25)/2 + (-36/3) + 47/6 = -17 kJ/mol