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QUÍMICA - TERMOQUÍMICA

Termoquímica  é a parte da química que estuda as variações de energia térmica (calor) envolvidas nos processos físico-químicos.
 
ENTALPIA (H)  corresponde a quantidade de energia armazenada em um sistema.
 
Variação de entalpia corresponde ao DELTA H = Hproduto - Hreagente
 
Reações exotérmicas ou processos exotérmicos são reações químicas ou processos químicos que ocorrem com a liberação de energia (calor). As características de uma reação exotérmicas são:
 
  • Hproduto < Hreagente
  • DELTA H < 0 (negativo) ex: 1CH4 + 2O2 --> 1CO2 + 2H2O   DELTA H = -212,8 KCal
  • O ambiente próximo de uma reação exotérmica tem sempre a sua temperatura aumentada
 
Reações endotérmicas ou processos endotérmicos são reações químicas ou processos químicos que ocorrem com absorção de energia (calor). As características de uma reação endotérmicas são:
 
  • Hproduto > Hreagente
  • DELTA H > 0 (positivo) ex: 1CO2 + 2H2O --> 1CH4 + 2O   DELTA H = +212,8 KCal
  • O ambiente próximo de uma reação exotérmica tem sempre a sua temperatura diminuída
 
 Exercício: Se X2 + Y2 -> 2XY    DELTA H = -27KJ calcule a entalpia das seguintes equações:
 
2XY ->  X2 + Y2 DELTA H = +27KJ
5X2 + 5Y2 -> 10XY    DELTA H = -135KJ
6XY -> 3X2 + 3Y2    DELTA H = +71KJ
 
 
 

Hproduto = 98Kcal

Hreagentes = 55Kcal

ΔH = Hp – Hr = 98 – 55 = +43Kcal

A reação é endotérmica.

A equação química é : 2XY à X2 + Y2

A equação termodinâmica é : 2XY à X2 + Y2   ΔH = +43Kcal

 

 

Hproduto = 135Kcal

Hreagentes = 240Kcal

ΔH = Hp – Hr = 135 – 240 = -105Kcal

A reação é exotérmica.

A equação química é : 2XO4O2 à 2XO2

A equação termodinâmica é : 2XO4O2 à 2XO2   ΔH = -105Kcal

 

Sempre a entalpia do estado sólido é menor que a do estado líquido que é menor que a do estado gasoso.

Hsólido < Hlíquido < Hgasoso, porque é preciso de mais energia para a água em forma sólida se transformar em líquida e depois em vapor.

 

 

 

A FUSÃO, VAPORIZAÇÃO e SUBLIMAÇÃO são reações endotérmicas pois têm ganho de energia, enquanto que a SOLIDIFICAÇÃO, CONDENSAÇÃO ou LIQUEFAÇÃO e SUBLIMIÇÃO INVERSA são reações exotérmicas pois têm perda de energia.

 

H2O(l) à H2O(g) é uma reação endotérmica, porque as moléculas de água precisam ganhar muita energia para se agitarem de tal modo que evaporam, CO2(g) à CO2(s) é uma reação exotérmica, porque perder muita energia para ficar o quanto mais juntas para ficarem sólidas. Essa última reação caracteriza a formação de “gelo seco”.

 

A entalpia das substâncias compostas é sempre diferente de zero (H != 0). Já as substâncias simples podem ter entalpia igual ou diferente de zero. Para entalpia igual a ZERO a substância simples tem que ser um alótropo mais estável e estar no seu estado físico mais comum. Para a entalpia ser diferente de ZERO a substância simples tem que ser um alótropo menos estável ou estar no seu estado físico menos comum. Alotropia é quando um mesmo elemento químico pode formar duas ou mais substâncias simples diferentes, como por exemplo o O2 e o O3.

 

C12H22O11(s) à H != 0 porque é uma substancia composta

Au(l) à H != 0 porque é mais comum encontrar ouro sólido

Au(s) à H = 0 porque é substância simples e está no estado que é mais fácil de ser encontrada na natureza

CO2(s) à H != 0 porque é substância composta

CO2 (g) à H != 0 porque é substância composta

 

 

Para calcular o ΔH da reação C6H6 + 15/2O2 à 6CO2 + 3H2O sendo que ΔHC6H6 = +11,7Kcal/mol, ΔHCO2 = -94,1Kcal/mol e ΔH H2O = -68,3Kcal/mol

 

ΔH = Hp – Hr

ΔH = [6.(-94,1) + 3.(-68,3)] – 11,7

ΔH = -564,6 – 204,9 – 11,7

ΔH = -781,2Kcal compondo uma reação exotérmica

 

 

 

 
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