O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (α-Fe2O3)

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 fornos 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 ∆_rH^⦵, em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é

A) −14.

B) −17.

C) −50.

D) −64.

E) −100.

Solução

O calor de reação para a reação entre FeO e CO pode ser determinado utilizando a Lei de Hess. Isso é feito combinando as reações fornecidas, que representam as etapas intermediárias de uma equação global.

Para que as etapas resultem no processo global, anteriormente descrito, devemos realizar as seguintes manipulações:

– Precisamos de 1 mol de FeO (s) na posição dos reagentes. A etapa 2 deve ser dividida por 3, incluindo o valor do ΔH.

– Precisamos de 1 mol de Fe (s) na posição dos reagentes. A etapa 1 deve ser dividida por 2, incluindo o valor do ΔH correspondente.

– A etapa 3 deve ser dividida por 6 para que o Fe₃O₄ e o Fe₂O₃ sejam corretamente “cortados” pois não aparecem na equação global.

– Após os 3 passos anteriores, CO e o CO₂ ficarão ajustados conforme na equação global.

O ∆_rH^⦵ para o processo global é mais próximo de -17 kJ.

Alternativa B