A sequência de equações termoquímicas abaixo representa o processo pioneiro de obtenção de alumínio metálico a…

Questão

A sequência de equações termoquímicas abaixo representa o processo pioneiro de obtenção de alumínio metálico a partir do seu óxido (Al2O3). Al2O3 (s) + 6 HCl (aq) ? 2 AlCl3 (aq) + 3 H2O (l) ?H° = -460 kJ.mol?¹ AlCl3 (aq) + 3 Na (s) ? 3 NaCl (aq) + Al (s) ?H° = 410 kJ.mol?¹ Posteriormente, foi desenvolvido outro processo de obtenção, mais barato, baseado na eletrólise ígnea do Al2O3. Considere a obtenção de 27 g de alumínio metálico pelo processo pioneiro e por meio de eletrólise, ambos com rendimento de 100%. Calcule a quantidade de energia, em quilojoules, necessária no primeiro processo e a carga elétrica, em coulombs, consumida no segundo. Calcule a quantidade de energia, em quilojoules, necessária no primeiro processo e a carga elétrica, em coulombs, consumida no segundo. (UERJ 2017)

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Al2O3 (s) + 6 HCl (aq) 1 2 AlCl3 (aq) + 3 H2O (1) 1H = - 460 kJ + 2 AlCl3 (aq) + 6 Na (s) 1 6 NaCl (aq) + 2 Al (s) 1H = 820 kJ Al2O3 (s) + 6 HCl (aq) + 6 Na (s) 1 6 NaCl (aq) + 2 Al (s) + 3 H2O (1) 1H = 360 kJ 360 kJ 1 54 g Al X 1 27 g Al 1 X = 180 kJ Na eletr�F3lise: Al3+ (1) + 3 e- 1 Al (s) 96500 C.mol-1 1 3 mol de el�E9trons = 289500 C

Explicação

Converter a massa de alumínio em mols, usar as entalpias dadas para calcular energia total e aplicar a relação de Faraday para calcular a carga elétrica consumida.

Raio-X da questão

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