(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Química

Para se determinar a entalpia de uma reação química, a Lei de Hess pode ser aplicada. Essa lei afirma que a variação de entalpia em uma reação química é a mesma, independentemente do caminho pelo qual a reação ocorre, desde que os estados inicial e final sejam os mesmos. Considere a reação de formação do óxido de ferro III (Fe2O3) a partir de seus elementos constituintes, ferro (Fe) e oxigênio (O2), que está dividida em três etapas: 1) a formação do óxido de ferro II (FeO) a partir de Fe e O2; 2) a reação de FeO com O2 para formar Fe2O3; e 3) a decomposição do FeO em Fe e O2. Para cada etapa, as entalpias são dadas como: etapa 1) -196 kJ/mol, etapa 2) -824 kJ/mol, e etapa 3) +288 kJ/mol. Calcule a variação de entalpia para a reação global de formação do Fe2O3 a partir de seus elementos. Além disso, explique, com base nos princípios da Termodinâmica, por que é possível determinar a entalpia da reação global somando as entalpias das etapas envolvidas, mesmo que a formação do Fe2O3 não ocorra diretamente a partir de Fe e O2.