Questão 69
CURSO E COLÉGIO
A areia comum tem como constituinte principal o mineralquartzo (SiO2), a partir do qual
pode ser obtido o silício, que é utilizado na fabricação de microchips. A obtenção do
silício para uso na fabricação de processadores envolve uma série de etapas. Na
primeira, obtém-se o silício metalúrgico, por reação do óxido com coque, em forno de
arco elétrico, à temperatura superior a 1 900 ºC. Uma das equações que descreve o
processo de obtenção do silício é apresentada a seguir:
SiO2(s) + 2C(s) → Si(ℓ) + 2CO(g)
Dados:
∆
SiO2 = - 910,9 kJ . mol-1
∆
CO = - 110,5 kJ . mol-1
De acordo com as informações do texto, é correto afirmar que o processo descrito para
a obtenção do silício metalúrgico corresponde a uma reação:
(A) endotérmica e de oxirredução, na qual o Si4+ é reduzido a Si.
(B) espontânea, na qual ocorre a combustão do carbono.
(C) exotérmica, na qual ocorre a substituição do Si por C.
(D) exotérmica, na qual ocorre a redução do óxido de silício.
(E) endotérmica e de dupla troca.
Alternativa: A
CURSO E COLÉGIO
De acordo com as informações, o ∆H da reação deve ser calculado por entalpia padrão de
formação, onde:
∆Hreação = ∑∆
(produtos)
- ∑∆
(reagentes)
Nota-se que substâncias simples, na variedade alotrópica mais comum, possuem
entalpia de formação padrão (a 25°C e 1 atm), e no texto foi informado que a reação
acontece em forno de arco, à temperatura superior a 1900°C, portanto, deveriam
informar nos dados a entalpias de formação de todas as substâncias e na temperatura
do texto. Mas vamos extrapolar, e supor que os calores de formação das substâncias
simples na equação sejam iguais a zero, então temos:
∆Hreação = [(∆
Si(ℓ) + 2 ∆
CO(g)] - [(∆
SiO2(s) + 2 ∆
∆Hreação = [(0) + 2 (- 110,5)] - [(-910,9) + 2(0)]
∆Hreação = + 689,9 kJ
C(s)]
Portanto a reação de obtenção do silício é endotérmica.
Verificasse também que o processo é de oxidorredução, pois os valores de NOx do
silício e do carbono se alteram no processo, e o silício sofre redução no processo.