(UNESP - 2014 - 1ª FASE) Insumo essencial na indústria de tintas, o dióxido de titânio sólido puro (TiO2) pode ser obtido a partir de minérios com teor aproximado de 70% em TiO2 que, após moagem, é submetido à seguinte sequência de etapas:
I. aquecimento com carvão sólido
TiO2 (s) + C (s) → Ti (s) + CO2 (g) ΔH reação = + 550 kJ · mol–1
II. reação do titânio metálico com cloro molecular gasoso
Ti (s) + 2 Cℓ2 (s) → TiCℓ4 (l) ΔH reação= – 804 kJ · mol–1
III. reação do cloreto de titânio líquido com oxigênio molecular gasoso
TiCℓ4 (s) + O2 (g) → TiO2 (s) + 2 Cℓ2 (g) ΔH reação= –140 kJ · mol–1
Considerando as etapas I e II do processo, é correto afirmar que a reação para produção de 1 mol de TiCℓ4 (l) a partir de TiO2 (s) é
exotérmica, ocorrendo liberação de 1 354 kJ.
exotérmica, ocorrendo liberação de 254 kJ.
endotérmica, ocorrendo absorção de 254 kJ.
endotérmica, ocorrendo absorção de 1 354 kJ.
exotérmica, ocorrendo liberação de 804 kJ.
Gabarito:
exotérmica, ocorrendo liberação de 254 kJ.
Utilizando-se a Lei de Hess, tem-se:
TiO2 (s) + C (s) → Ti (s) + CO2 (g) ΔH reação = +550 kJ • mol-1 +
Ti (s) + 2 Cl2 (s) → TiCl4 (l) ΔH reação = -804 kJ • mol-1
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TiO2 (s) + C (s) + 2 Cl2 (s) → CO2 (s) + TiCl4 (l) ΔH = - 254 kJ, portanto, exotérmica.