Através do processo de aluminotermia (redutor alumínio -Al2 O3 ), os óxidos a baixos serão reduzidos à temperatura 1000^circ C ? (fazer os cálculos)
c) Óxido de Titânio- TiO2; De

Passo 1

Beleza, o enunciado pergunta se o óxido de titânio (TiO₂) pode ser reduzido pelo alumínio via aluminotermia a 1000 °C. Isso cai na parte de Termodinâmica Química: a gente vai usar energias livres de Gibbs (ΔG°) de formação para calcular a ΔG° da reação de redução e ver se ela é negativa (espontânea). Então, o que precisamos:
  1. Reação balanceada da aluminotermia do TiO₂.
  2. Valores de ΔG° de formação do TiO₂ (dado: –34.337,56 cal/mol) e do Al₂O₃ a 1000 °C (tirado da tabela: –1 582 000 cal/mol).
  3. A fórmula ΔG°_reação = Σ ΔG°_f(produtos) – Σ ΔG°_f(reatantes).

Passo 2

Primeiro, balanceia a reação de aluminotermia:
3 TiO₂ + 4 Al → 3 Ti + 2 Al₂O₃
Aqui a ideia é que 3 mols de TiO₂ sejam reduzidos e 4 mols de Al oxidados, gerando 2 mols de Al₂O₃ e 3 de Ti metálico.

Passo 3

Agora escrevemos a ΔG° da reação:
Deçã
Como ΔG°_f(Al) = 0 (elemento no estado padrão), simplifica para:
Deçã

Passo 4

Vamos pôr os números (todos em cal/mol):
  • ΔG°_f(TiO₂) = –34 337,56 cal/mol (dado)
  • ΔG°_f(Al₂O₃) a 1000 °C ≈ –1 582 000 cal/mol (tabela)
Então:
Deçã
Deçã
Deçã

Passo 5

Como ΔG°_reação ficou MUITO negativo (≈ –3,06×10^6 cal/mol), quer dizer que a reação é espontânea a 1000 °C. Em termos de termodinâmica, reação com ΔG°<0 ocorre sem precisar de energia extra.

Resposta

Sim, o TiO₂ é reduzido pelo alumínio a 1000 °C, pois ΔG°_reação ≈ –3,06×10^6 cal/mol (valor negativo, logo espontâneo).

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