Questão 3126379

• Banca: Exército
• Órgão: EsPCEx
• Ano: 2019
• Provas: Exército - 2019 - EsPCEx - Cadete do Exército - 1° Dia
• Disciplina: Química
• Assuntos: Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas; Representação das transformações químicas; Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.; Transformações Químicas e Energia

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 (s) → Fe (s) + Al₂O₃ (s) + Calor

Dados: valores arredondados de entalpias padrão de formação das espécies ∆H^o _fAl₂O₃ = - 1676 kJ/ mol; ∆H^o _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 ∆H da reação é - 503 kJ para cada mol de óxido de alumínio produzido.

IV – Na condição padrão, para a obtenção de 56 g 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.

• A. I, II e IV.
• B. II, III e IV.
• C. I e II.
• D. I e III.
• E. III e IV.

Gabarito: C

Comentários

• 2 Al (s) + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3 + calor

  I) VERDADEIRO, o coeficiente do alumínio é 2.

  II) VERDADEIRO, o agente oxidante é o Fe2O3;

  III) FALSO, ∆H = -1676 – (-826) = -850 kJ

  IV) FALSO, 425 kJ/56g Fe

• nao compreender a ultima alternativa, alguem pode me ajudar?

• link da resolução: https://www.youtube.com/watch?v=t0BoOPkdYr

• Creio que a resolução da IV seja:

  MM(Fe): 56g/mol

  Se na reação são gastos 850 kj para produzirem dois mols de Fe (s), enão, para produzir um mol serão liberados a metade:

  1mol--------x

  2mols-------850kj

  X=850/2=425kj liberados

• Esta questão abrange os conceitos de balanceamento de equações, reações químicas e entalpia. Dessa forma, observemos a análise das alternativas:
  I - Para efetuar o balanceamento dessa equação, basta utilizar o método de tentativas, já que é uma equação simples. Dessa forma pode-se utilizar a “regra do macho", que sugere uma ordem a ser seguida no balanceamento, em que se inicia pelo metal, seguido por ametal, carbono, hidrogênio e oxigênio, respectivamente:
  1. Metal Al: como são 2 Al no produto (Al₂O₃) basta colocar um 2 na frente do Al no reagente;
  2. Metal Fe: como são 2 Fe no reagente (Fe₂O₃) basta colocar um 2 na frente do Fe no produto;
  3. Oxigênio: após os passos 1 e 2 já está balanceado.
  
  2 Al (s) + Fe₂O₃ (s) → 2 Fe (s) + Al₂O₃ (s) + Calor
  Portanto, o coeficiente (número na frente da substância) do reagente Al é igual a 2 e essa afirmativa está correta.
  
  
  II - Uma reação de oxirredução acontece quando há transferência de elétrons entre as substâncias. A redução acontece quando a substância recebe elétrons, havendo uma diminuição no número de oxidação (NOX). Já a oxidação acontece quando a substância perde elétrons, e, consequentemente, há um aumento no NOX. A substância que sofre redução é o agente oxidante, pois ela promove a oxidação da outra substância. O Fe tem seu NOX variando de +3 no reagente (Oxigênio é -2, para que o NOX do composto dê 0 o Fe tem que ser +3) a 0 no produto (Fe(s) é uma substância simples, logo, apresenta NOX igual a 0). Dessa forma o Fe sofre redução e, portanto, é o agente oxidante. Logo, essa afirmativa está correta.
  III - Como mostrado na equação, essa reação libera calor. Para calcular a entalpia da reação basta utilizar a equação mostrada abaixo, em que ∆H_produtos é igual ao ∆H padrão de formação dos produtos e ∆H_reagentes é o ∆H padrão de formação dos reagentes.
  ∆H_reação = ∆H_produtos - ∆H_reagentes
  ∆H_reação = ∆H^o_f Al₂O₃ - ∆H^o_f Fe₂O₃
  * Como o Fe e o Al são substâncias simples, o ∆H^o_f dessas substâncias é igual a zero
  ∆H_reação = - 1676 - (- 826) = - 850 kJ/mol
  Dessa forma, como a reação forma 1 mol de Al₂O₃, o ∆H da reação para cada mol é igual a - 850 kJ e não - 503 kJ, o que torna essa afirmativa incorreta.
  
  
  IV - De acordo com sua massa atômica, 1 mol de Fe possui 56 g. Dessa forma, como a reação produz 2 mols de Fe e libera 850 kJ (como visto no item III), para 1 mol de Fe (56 g) será a metade: 850/2 = 425 kJ. Logo, para a obtenção de 56 g de ferro metálico, são liberados 425 kJ e não 355 kJ, o que torna essa afirmativa incorreta.
  
  Portanto, estão corretas as afirmativas I e II.
  
  Gabarito do Professor: Letra C.
  

• Exatamente isso, Letícia.

• 2 Al (s) + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3 + calor

  2.55----------826

  56-----------x

  x=420,5 essa e a maneira correta

• Basta interpretar:

  Acerca desse processo, são feitas as seguintes afirmativas:

  I – Após correto balanceamento, o coeficiente do reagente alumínio na equação química é 2. (tem como)

  II – Essa é uma reação de oxidorredução e o agente oxidante é o óxido de ferro III. (está correta)

  III – Na condição padrão, o ∆H da reação é - 503 kJ para cada mol de óxido de alumínio produzido. (poderia ou não está correta por ser exotérmica, mas não tem nenhuma alternativa I, II e III.)

  IV – Na condição padrão, para a obtenção de 56 g de ferro metálico, o calor liberado na reação é de 355 kJ. (Errada porque o processo é exotérmico)