(Fuvest-SP) Uma das reações que ocorrem na obtenção de ferro a partir da hematita é:
Fe2 O3(s)+3 CO(g) 3 CO2(g)+2 Fe(s)
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 (25^circ C) 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 1^circ C a temperatura de um mol de ferro: 25 J / mol ^circ C ) Escolha uma opção:
a. 1 times 10^2 ^circ C
b. 2 times 10^2 ^circ C
c. 6 times 10^2 ^circ C
d. 1 times 10^3 ^circ C
e. 6 times 10^3 ^circ C

Passo 1

Beleza, o exercício mostra a reação
Fe2O3 + 3,CO longrightarrow 3,CO2 + 2,Fe
dizendo que ela libera q = mefetivo,c,De por mol de hematita consumida e que todo esse calor vai para o ferro formado. Começamos a q = n,c,De 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 q = 29 kJ = 29,000 J rende 2 mols de Fe.
Então, para 1 mol de hematita temos c = 25 Jmolcdot^circC mol de Fe.
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
q = n,c,De
Substituindo:
De
Como a reação começou a Tfinal = 25 + 580 approx 605 ^circC , a temperatura final é

Resposta

c.

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