Questão 3

ESPCEX 2019

Química

(EsPCEx 2019)

Devido ao intenso calor liberado, reações de termita são bastante utilizadas em aplicações militares como granadas incendiárias ou em atividades civis como solda de trilhos de trem. A reação de termita mais comum é a aluminotérmica, que utiliza como reagentes o alumínio metálico e o óxido de ferro III.

A reação de termita aluminotérmica pode ser representada pela equação química não balanceada:

Al (s) + Fe₂O₃ → Fe (s) + Al₂O₃ (s) + Calor

Dados: valores arredondados de entalpias padrão de formação das espécies $Delta$ Hº_f Al₂O₃ = -1676 kJ/mol; $Delta$ Hº_f Fe₂O₃ = -826 kJ/mol

Acerca desse processo, são feitas as seguintes afirmativas:

I - Após correto balanceamento, o coeficiente do reagente alumínio na equação química é 2.

II - Essa é uma reação de oxidorredução e o agente oxidante é o óxido de ferro III.

III - Na condição padrão, o /Delta H 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.

Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

I, II e IV.

II, III e IV.

I e II.

I e III.

III e IV.

Gabarito:

I e II.

Resolução:

Analisando cada uma das alternativas:

I - Verdadeira. Para fazer o balanceamento dessa equação:

Balanceando o alumínio:

2 Al (s) + Fe₂O₃ → Fe (s) + Al₂O₃ (s) + Calor

Balancenado o ferro:

2 Al (s) + Fe₂O₃ → 2 Fe (s) + Al₂O₃ (s) + Calor

O oxigênio já está balanceado, portanto, o coeficiente do alumínio é 2.

II - Verdadeira. Para saber se a reação é oxirredução é preciso avaliar a variação do nox:

O alumínio teve o nox variado de 0 para +3, portanto, oxidou. O ferro teve o nox variado de +3 para 0, portanto, reduziu. Sendo assim, o alumínio é o agente redutor e o ferro o agente oxidante.

III - Falsa. A variação da entalpia é calculada pela fórmula:

$Delta H = sum{H_{f(prod)}} - sum{H_{f(reag)}}$