Uma das reações que ocorrem na obtenção de ferro a partir da hematita é:
O calor liberado por essa reação é cerca de 29 kJ por mol de hematita consumida. Supondo que a reação se inicie à temperatura ambiente
e que todo esse calor seja absorvido pelo ferro formado (o qual não chega a se fundir), a temperatura alcançada por este é da ordem de: (calor requerido para elevar de
a temperatura de um mol de ferro:
) Escolha uma opção:
a.
b.
c.
d.
e.
a.
b.
c.
d.
e.
Passo 1
Beleza, o exercício mostra a reação
dizendo que ela libera
por mol de hematita consumida e que todo esse calor vai para o ferro formado. Começamos a
e o ferro não derrete. A matéria aqui é termoquímica (calor de reação e calorimetria), e vamos precisar da fórmula
mas adaptada em mols:
onde
é o número de mols de ferro e
é o calor molar do ferro.
Passo 2
Primeiro, conta quantos mols de ferro aparecem: cada mol de
rende 2 mols de Fe.
Então, para 1 mol de hematita temos mol de Fe.
O calor total liberado é
Então, para 1 mol de hematita temos
O calor total liberado é
O calor molar dado do ferro é
Como são 2 mols de Fe, a “massa efetiva” em mols é
.
Passo 3
Usamos agora
Substituindo:
Como a reação começou a
, a temperatura final é
Resposta
c.