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Química: Entenda como entalpia padrão de formação pode cair no Enem

      
Fonte: Universia Brasil
Fonte: Universia Brasil

Outro tema que foi um empecilho para a resolução do simulado do Enem realizado pelo Geekie Games foi a entalpia padrão de formação (ΔH), isto é, “a energia necessária à formação de 1 mol da referida substância a partir de substâncias simples no estado mais estável nas condições padrão”.

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Esta definição foi dada pelo professor José Ricardo Lemes de Almeida, também coordenador de Química do Colégio Bandeirantes, de São Paulo. Confira abaixo a resolução que ele propôs à Universia Brasil para a questão do simulado:


 


Antes de demonstrar a resolução, o professor fez uma ressalva quanto aos processos de obtenção de metais descritos na questão. Para a produção de aço – substância constituída de ferro e carbono – é necessário que ocorra uma redução carbotérmica da hermatita (Fe2O3), realizada a partir da queima de carvão.


A obtenção de alumínio metálico, por sua vez, se dá por meio da eletrólise ígnea, ou seja, pela reação de decomposição do óxido de alumínio fundido através do uso da eletricidade.


Embora não ofereça as equações, o enunciado deixa explícito que tanto o alumínio quanto o ferro são obtidos a partir de óxidos. Além disso, a questão ainda dá ao estudante as informações referentes às entalpias-padrão para a formação destes óxidos, como você pode observar abaixo:


2Al(s) + 3/2 O2(g) → Al2O3(s) ΔH = -1675,7 kJ/mol (processo exotérmico: libera energia)

2Fe(s) + 3/2O2(g) → Fe2O3(s) ΔH = - 824,2 kJ/mol (processo exotérmico: libera energia)


Mas como a questão trata da obtenção dos metais (Al e Fe), devem-se considerar as equações inversas às apresentadas acima:


Al2O3(s) → 2Al(s) + 3/2O2(g)  ΔH = + 1675,7 kJ/mol (processo endotérmico: absorve energia)

Fe2O3(s) → 2Fe(s) + 3/2O2(g)  ΔH = + 824,2 kJ/mol (processo endotérmico: absorve energia)

“Logo, para obtenção do alumínio metálico”, conclui o professor, “é necessário fornecer uma maior quantidade de energia”. A alternativa que descreve essa situação é a letra D


Errou essa questão? Veja os comentários que o professor fez sobre as demais alternativas e entenda o seu erro:


Alternativa A

Como ficou demonstrado nas equações acima, “a formação do óxido de alumínio absorve mais energia que a formação do óxido de ferro”, afirmou José Ricardo.


Alternativa B e C

Observando o gráfico, percebe-se que “o aço requer aproximadamente 25 milhões de kJ/tonelada, enquanto o alumínio, cerca de 210 milhões kJ/tonelada”, analisa o professor. “Portanto, a quantidade de energia necessária para produção do alumínio a partir de seu minério é cerca de 10 vezes maior que a necessária para isolamento do ferro do seu respectivo minério”.


Alternativa E

“O alumínio apresenta uma valência apenas (+3), enquanto o ferro pode apresentar duas valências principais (+2 e +3). Contudo, esta diferença não influencia a quantidade de energia necessária para isolamentos dos metais de seus respectivos óxidos”, explica o professor de química do Colégio Bandeirantes.

 



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