O carbeto de tungstênio (WC) apresenta elevada dureza, sendo por isso usado na fabricação de ferramentas de corte e de brocas. Considere as informações:
Equação de Formação do Carbeto de Tungstênio
(grafite)
Equações de Combustão dos Elementos e do Carbeto de Tungstênio
C (grafite)
Se
é o calor de formação de 2 mols de carbeto de tungstênio, a partir dessas informações, calcule
.
Equação de Formação do Carbeto de Tungstênio
Equações de Combustão dos Elementos e do Carbeto de Tungstênio
C (grafite)
Se
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o carbeto de tungstênio (WC), que é super duro e usado em ferramentas de corte. A gente precisa calcular o calor de formação de 2 mols de WC usando as informações das reações de formação e combustão fornecidas. Para resolver isso, vamos usar o conceito de Lei de Hess, que nos ajuda a encontrar entalpias de reações combinando outras reações conhecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar as equações que temos:
-
Formação do WC:Vamos chamar essa entalpia de formação de
. -
Combustão do W:
-
Combustão da C:
-
Combustão do WC:
Passo 3
Agora, queremos encontrar o calor de formação de 2 mols de WC, ou seja,
.
Vamos usar a Lei de Hess, que diz que a variação total de entalpia é a soma das variações das etapas da reação.
Para isso, vamos manipular as equações de combustão para expressar a combustão do WC em termos das outras reações.
Passo 4
Primeiro, vamos escrever a combustão do WC em termos das reações de formação e combustão de W e C.
A combustão do WC pode ser vista como:
Mas, para aplicar a Lei de Hess, precisamos relacionar as entalpias:
A entalpia total da combustão do WC é:
Isso deve ser igual à soma das entalpias das reações envolvidas:
Passo 5
Vamos substituir os valores que temos:
Sabemos que:
Então, para 2 mols de C:
Passo 6
Agora, montamos a equação com os valores substituídos:
Passo 7
Vamos isolar
:
Resposta
O calor de formação de 2 mols de carbeto de tungstênio é
.