Dos seguintes dados a 25^circ C :
ll Fe2 O3(s)+3 C (grafita) 2 Fe(s)+3 CO(g) & De<a H^circ=492,6 kJ / mol FeO(s)+C (grafita) Fe(s)+CO(g) & De<a H^circ=155,8 kJ / mol C( grafita )+O2(g) CO2(g) & De<a H^circ=-393,51 kJ / mol CO(g)+1 / 2 O2(g) CO2(g) & De<a H^circ=-282,98 kJ / mol
calcule a entalpia padrão de formação do FeO(s) e do Fe2 O3(s).

Passo 1

O enunciado pede a entalpia padrão de formação de FeO(s) e de Fe2O3(s) a 25^circC, ou seja, os De<a Hf^circ das reações
Fe(s)+tfrac12O2(g)toFeO(s) e 2Fe(s)+tfrac32O2(g)toFe2O3(s)
Vamos usar a Lei de Hess combinando as reações fornecidas (reduções de óxidos e combustões de C e CO) para obter essas formações.

Passo 2

Determinação de De<a Hf^circ[FeO(s)].
Reações dadas relevantes:
(R2) &FeO(s) + C(grafita) to Fe(s) + CO(g) De<a H2=+155,8kJ, (R3) &C(grafita) + O2(g) to CO2(g) De<a H3=-393,51kJ, (R4) &CO(g) + tfrac12O2(g) to CO2(g) De<a H4=-282,98kJ
Construímos a reação de formação de FeO assim:
  1. Invertendo R2 (coeficiente -1):
    Fe+COtoFeO+C, De<a H=-155,8.
  2. Usando R3 (coeficiente +1):
    C+O2toCO2, De<a H=-393,51.
  3. Invertendo R4 (coeficiente -1):
    CO2toCO+tfrac12O2, De<a H=+282,98.
Somando essas três:
Fe+tfrac12O2toFeO
e o De<a H resultante é
De<a Hf^circ[FeO] =-155,8;+;(-393,51);+;282,98 =-266,33kJ/mol

Passo 3

Determinação de De<a Hf^circ[Fe2O3(s)].
Reações usadas:
(R1) &Fe2O3 +3Cto2Fe+3CO De<a H1=+492,6, (R3) &C+O2toCO2 De<a H3=-393,51, (R4) &CO+tfrac12O2toCO2 De<a H4=-282,98
Construção:
  1. Invertendo R1 (coeficiente -1):
    2Fe+3COtoFe2O3+3C, De<a H=-492,6.
  2. Usando R3 com coeficiente +3:
    3C+3O2to3CO2, De<a H=3times(-393,51).
  3. Invertendo R4 com coeficiente -3:
    3CO2to3CO+tfrac32O2, De<a H=3times(+282,98).
Somando essas três gera
2Fe+tfrac32O2toFe2O3
e
De<a Hf^circ[Fe2O3] =-492,6;+;3(-393,51);+;3(+282,98) =-824,19kJ/mol

Resposta

De<a Hf^circ[FeO(s)]=-266,33kJ/mol
De<a Hf^circ[Fe2O3(s)]=-824,19kJ/mol

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