. A reação térmite é um tipo de reação em que o metal alumínio é oxidado pelo óxido de ferro. Esta reação é
altamente exotérmica e o ferro líquido formado é utilizado para soldar metais. Calcule o calor liberado por mol
de alumínio utilizada na reação.
2 Al(s) + Fe2O3 (s)  Al2O3 (s) + 2 Fe(l)
Dados: ∆H°f (Al2O3) = -1669,8 kJ/mol; ∆H°f (Fe(l)) = +12,4 kJ/mol; ∆H°f (Fe2O3) = -822,2 kJ/mol

Question

Accepted Answer

Para calcular o calor liberado por mol de alumínio na reação térmite, podemos usar a equação da entalpia (∆H) para reações químicas, baseada nas entalpias padrão de formação (∆H°f) dos produtos e dos reagentes. A equação é:

$$
\Delta H = \Sigma (\Delta H_{f,\text{produtos}}) - \Sigma (\Delta H_{f,\text{reagentes}})
$$

A reação química é:
$$2 Al(s) + Fe_2O_3(s) \rightarrow Al_2O_3(s) + 2 Fe(l)$$

Portanto, temos:
- Para $Al_2O_3$: $\Delta H°f = -1669.8 \, \text{kJ/mol}$
- Para $Fe(l)$: $\Delta H°f = +12.4 \, \text{kJ/mol}$
- Para $Fe_2O_3$: $\Delta H°f = -822.2 \, \text{kJ/mol}$

Note que entalpia de formação dos reagentes Al (alumínio sólido) e Fe_2O_3 (óxido de ferro) e dos produtos Al_2O_3 (óxido de alumínio) e Fe (ferro líquido) serão usados na fórmula. Sabemos que a entalpia padrão de formação dos elementos em seu estado padrão é $0 \, \text{kJ/mol}$, então o $Al(s)$ não contribui para a equação.

Sendo assim, a entalpia total da reação pode ser calculada como:

$$
\Delta H = [1(-1669.8) + 2(12.4)] - [0 + 1(-822.2)]
$$

Agora, vamos calcular o valor de $\Delta H$ para saber o calor liberado por esta reação. \ A variação da entalpia da reação ($\Delta H$) é $-822.8 \, \text{kJ}$.

No entanto, o valor calculado representa a energia liberada por reação conforme as proporções estequiométricas fornecidas, que envolve 2 mols de Al. Para encontrar o calor liberado por mol de alumínio, precisamos dividir o valor da energia liberada pelo número de mols de alumínio usados na reação, que é 2.

$$
\Delta H_{\text{por mol de Al}} = \frac{-822.8 \, \text{kJ}}{2 \, \text{mols de Al}}
$$

Vamos calcular isso. \ O calor liberado por mol de alumínio utilizado na reação térmite é $-411.4 \, \text{kJ/mol}$.

Portanto, para cada mol de alumínio reagido, $-411.4 \, \text{kJ}$ são liberados na forma de calor.

. A reação térmite é um tipo de reação em que o metal alumín...

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