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
W(s)+C (grafite) longrightarrow WC(s)
Equações de Combustão dos Elementos e do Carbeto de Tungstênio
2 W(s)+3 O2(g) longrightarrow 2 WO3(s)
De
C (grafite) +O2(g) longrightarrow CO2(g)
De
2 WC(s)+5 O2(g) longrightarrow 2 WO3(s)+2 CO2(g)
De
Se x é o calor de formação de 2 mols de carbeto de tungstênio, a partir dessas informações, calcule x.

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:
  1. Formação do WC:
    W(s) + C(grafite) longrightarrow WC(s)
    Vamos chamar essa entalpia de formação de 2 W(s) + 3 O2(g) longrightarrow 2 WO3(s) .
  2. Combustão do W:
    C(grafite) + O2(g) longrightarrow CO2(g)
    2 WC(s) + 5 O2(g) longrightarrow 2 WO3(s) + 2 CO2(g)
  3. Combustão da C:
  4. 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:
2 WC 2 W + 2 C
2 W + 2 C + 5 O2 longrightarrow 2 WO3 + 2 CO2
Mas, para aplicar a Lei de Hess, precisamos relacionar as entalpias:
A entalpia total da combustão do WC é:
Deã
Isso deve ser igual à soma das entalpias das reações envolvidas:
2 Deããã

Passo 5

Vamos substituir os valores que temos:
Sabemos que:
Deã
Deã
Então, para 2 mols de C:
2 times (-393,5) = -787,0 , kJ

Passo 6

Agora, montamos a equação com os valores substituídos:
2 De
2 De

Passo 7

Vamos isolar 2 De:
2 De

Resposta

O calor de formação de 2 mols de carbeto de tungstênio é .

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