Dos seguintes dados a 25^circ C
Fe2 O3(s)+3 C(grafita) 2 Fe(s)+3 CO(g) De
FeO(s)+C( grafita ) Fe(s)+CO(g) De
C( grafita )+O2(g) CO2(g) De
CO(g)+1 / 2 O2(g) CO2(g) De
Calcule o calor padrão de formação do FeO(s) e do Fe2 O3(s).

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o problema está pedindo. A gente tem algumas reações químicas com suas variações de entalpia padrão ( De) e precisa calcular a entalpia padrão de formação do óxido de ferro(II) ( FeO(s)) e do óxido de ferro(III) ( Fe2O3(s)). Para isso, vamos usar a Lei de Hess, que basicamente diz que a variação total de entalpia de uma reação é independente do caminho que ela segue, só depende dos estados inicial e final. Vamos precisar manipular as reações dadas para chegar às reações de formação que estamos procurando.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a entalpia padrão de formação. É a variação de entalpia quando um mol de composto é formado a partir de seus elementos nas condições padrão. Por exemplo, para formar FeO(s), precisamos partir de ferro (Fe) e oxigênio ( O2).

Passo 3

Vamos começar calculando a entalpia padrão de formação do FeO(s). A reação de formação seria:
Fe(s) + 12 O2(g) FeO(s)
Nosso objetivo é encontrar De dessa reação.

Passo 4

Vamos usar a segunda reação fornecida:
FeO(s) + C(grafita) Fe(s) + CO(g) De
Queremos isolar a formação de FeO(s), então vamos inverter essa reação:
Fe(s) + CO(g) FeO(s) + C(grafita) De

Passo 5

Agora, precisamos relacionar essa reação com a formação de FeO(s). Para isso, vamos usar a quarta reação fornecida:
CO(g) + 12 O2(g) CO2(g) De
Vamos manipular essa reação para ajudar na formação de FeO(s).

Passo 6

Somando as duas reações manipuladas:
  1. Fe(s) + CO(g) FeO(s) + C(grafita) De
  2. CO(g) + 12 O2(g) CO2(g) De
Ao somar, temos:
Fe(s) + CO(g) + CO(g) + 12 O2(g) FeO(s) + C(grafita) + CO2(g)
Simplificando:
Fe(s) + 2,CO(g) + 12 O2(g) FeO(s) + C(grafita) + CO2(g)
E a variação de entalpia total é:
De

Passo 7

Agora, precisamos relacionar essa soma com a reação de formação de FeO(s). Observamos que a formação de FeO envolve apenas Fe e O2, então vamos ajustar as equações para chegar a isso.
Perceba que a reação 3:
C(grafita) + O2(g) CO2(g) De
Pode nos ajudar a eliminar o carbono e o CO2 das equações, deixando apenas Fe e O2.

Passo 8

Subtraindo a reação 3 da reação total que obtivemos:
Deçãçã

Passo 9

Portanto, a entalpia padrão de formação do FeO(s) é:
De

Resposta

A entalpia padrão de formação do óxido de ferro(II) é De e a do óxido de ferro(III) é De.

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