TERMOQUÍMICA
Estuda as variações de calor ou de entalpia que acompanham as reações químicas. Processo exotérmico: libera calor para o ambiente e transmite sensação de aquecimento.
Processo endotérmico: absorve calor do ambiente e transmite sensação de frio.
Entalpia (H) de um sistema químico é seu conteúdo energético.
Em animais e plantas, assim como no laboratório, as reações ocorrem, usualmente, a pressão constante, e o calor absorvido ou liberado por um sistema químico a pressão constante é chamado de variação de entalpia e simbolizado por H.
Então: H = Hfinal ‐ Hinicial
Para uma reação química:
Hreação = Hprodutos ‐ Hreagentes
O H de uma reação química é chamado calor de reação Diagramas de entalpia
Reações exotérmicas: liberam calor
Reações endotérmicas: absorvem calor Entalpia (ou calor) de Formação (Hf): é o calor envolvido na formação de 1 mol de substância composta, a partir de substâncias simples no estado padrão.
Estado padrão: • estado físico e alotrópico mais estáveis
• condição ambiente: 25oC e 1 atm
Por convenção , a entalpia de substâncias simples no estado padrão vale zero, isso
nos permite determinar a entalpia de qualquer substância composta. Exemplo: entalpia de formação da água líquida
A entalpia de formação medida experimentalmente será numericamente igual à entalpia da substância composta correspondente. Entalpia (ou calor) de Combustão (Hcomb): é o calor liberado na combustão completa de 1 mol de substância química, no estado padrão.
Exemplo: entalpia (ou calor) de combustão da grafite. Cálculo de H da reação com H(form)
• A entalpia de uma substância é numericamente igual ao seu H de formação;
• Sendo os valores de H de formação dos participantes, valerá a relação:
LEI DE HESS
Se um processo puder ser realizado por vários caminhos, constituídos por diferentes
números de etapas endotérmicas ou exotérmicas, o valor do H global do processo:
• não dependerá do número de etapas;
• não dependerá do tipo de cada etapa;
• será dado pela soma algébrica dos valores dos H das etapas.
Estratégia para a resolução dos exercícios
Exemplo: determinar a entalpia, a 25oC e 1 atm, para a reação representada pela
equação a seguir:
ENERGIA DE LIGAÇÃO: é a energia necessária para romper 1 mol de ligações químicas
entre dois átomos no estado gasoso.
Exemplo: quando se diz que a energia de ligação H – H vale 436 kJ/mol, significa que:
• para quebrar 1 mol de ligações entre átomos de hidrogênio no estado gasoso, o sistema
precisa “receber” 436 kJ.
• se ao contrário, 1mol de ligações se formar, o sistema “libertará” 436 kJ.
Em síntese, todo rompimento de ligações é um processo endotérmico, e toda união entre
átomos é exotérmica.
Para o cálculo do H de uma reação basta conhecer todas as energias envolvidas e efetuar as seguintes etapas:
1. Calcular a energia absorvida na quebra de ligações dos reagentes.
2. Calcular a energia liberada nas uniões entre átomos que formarão os produtos.
3. Calcular o saldo energético entre as duas etapas anteriores.
Exemplo: Calculando o H do seguinte processo:
Dadas as energias de ligação: