Termoquímica
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Calor é a energia em trânsito entre corpos com temperaturas diferentes.
= ,
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Os processos que liberam calor são chamados de exotérmicos e os processos que absorvem calor são denominados
endotérmicos.
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Variação da entalpia:
Processo exotérmico → libera calor → ∆ < 0
Processo endotérmico →absorve calor → ∆ > 0
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Variação de entalpia em uma mudança defase
Processos endotérmicos: fusão, vaporização e sublimação (de
sólido para gasoso).
Processos exotérmicos: condensação, solidificação e sublimação
(de gasoso para sólido).
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Variação de entalpia em reações químicas
1
1 + 2
1
" + 90,7
→ 1
→ 1
+ 285,8 ∆
= −285,8
1
+ 2
= +90,7
∆
!
!
Obs.:
1) A representação completa de uma equação termoquímica deve conter os coeficientes estequiométricos de todos
os participantes e o ∆ do processo.
2) O ∆ depende da temperatura.
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O fenômeno em que um mesmo elemento químico forma substâncias simples diferentes é chamado de alotropia.
Exemplo: %&'()*+, e %-*(.(/+, .
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Lei de Hess
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Variação de entalpia – padrão (ΔH°): quando o ΔH os elementos da reação estão do estado – padrão (pressão = 100 kPa
e temperatura 25 °C).
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Entalpia – padrão de combustão (∆
°
0 ):
é o ΔH para reações de combustão.
•
Entalpia – padrão de formação (∆
°
) ):
é o ΔH para reações que formam uma substância exclusivamente a partir de
reagente que sejam substâncias simples, no estado – padrão, no estado físico e na variedade alotrópica mais estável.
Assim, pode-se afirmar: as substâncias simples que estão no estado – padrão, no estado físico e na variedade padrão
alotrópica mais estáveis apresentam ∆ )° = 0.
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O ΔH da reação pode ser encontrado pela seguinte fórmula:
∆234
çã7
= ∆2897:;<7 − ∆234
=4><4?
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Energia média de ligação: é o valor médio da variação de entalpia da reação em que um mol de ligações é quebrado,
estando tanto os reagentes quantos os produtos no estado gasoso.
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A quebra da ligação química é um processo endotérmico e a formação da ligação química é um processo exotérmico.
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Para calcular o ΔH global de uma reação deve-se:
1º) calcular a quantidade de energia para quebra as ligações ∆ @A,B'( > 0 .
2º) calcular a quantidade de energia para formação das ligações ∆ )C'.(çãC < 0 .
3º) usar a seguinte expressão: ∆
@A,B'(
+∆
)C'.(çãC .
Exemplo:
(Mackenzie 2011) O gás propano é um dos integrantes do GLP (gás liquefeito de petróleo) e, desta forma, é um gás altamente
inflamável.
Abaixo está representada a equação química não balanceada de combustão completa do gás propano.
C3H8(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v)
Na tabela, são fornecidos os valores das energias de ligação, todos nas mesmas condições de pressão e temperatura da
combustão.
Ligação
C–H
O=O
C=O
C–C
O–H
Energia de Ligação
-1
(kJ.mol )
413
498
744
348
462
Assim, a variação de entalpia da reação de combustão de um mol de gás propano será igual a
a) – 1670 kJ.
b) – 6490 kJ.
c) + 1670 kJ.
d) – 4160 kJ.
e) + 4160 kJ.
Resposta:
[A]
Teremos:
Bibliografia
Peruzzo, Miragaia Francismo; Canto, Eduardo Leite do. Química na abordagem do cotidiano 2 (Físico-Química). 4ª Edição. São Paulo. Editora Moderna, 2006.
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