TERMOQUÍMICA - INTRODUÇÃO A Termoquímica é uma das principais áreas da Química por envolver conceitos de troca de energia entre os processos físicos e químicos. AS UNIDADES DE ENERGIA As duas principais unidades de medida para energia são a caloria (cal) e o joule (J). IUPAC: joule (J) Conversão: 1 cal = 4,184 J 1 kcal = 4,184 kJ Ex: Transforme 105 cal em J: 1 cal – 4,184 J 105 cal – x x = 439,3 J Transforme 80 kJ em kcal: 1 kcal – 4,184 kJ y – 80 kJ y = 19,1 kcal A ENERGIA DOS ALIMENTOS Biologia: Estuda o mecanismo de como se dá o armazenamento de energia nas plantas e nos animais Química: Executa os cálculos da energia produzida pela ingestão de alimentos assim como a energia liberada através de atividades físicas, por exemplo. Pirâmide alimentar Cardápio balanceado: cerca de 55% de carboidratos, 3 0% de lipídeos e 15% de proteína, além das vitaminas, sais minerais e fibras. “Vamos refletir” p. 3 De acordo com pesquisa em tabela de valores nutricionais de alimentos, apresentamos os dados a seguir: Alimento Quantidade aproximada Valor energético* Pão de fôrma fatiado 50 g (2 fatias) 141 kcal = 590 kJ Margarina 10 g (1 colher de sopa) 59 kcal = 247 kJ Macarrão instantâneo com tempero de carne e tomate 110 g (1 prato raso) 475 kcal = 1989 kJ Pipoca sem tempero 25 g (1/4 xícara de chá de milho de pipoca) 78 kcal = 327 kJ Biscoito recheado de morango 30 g (2,5 unidades) 145 kcal = 607 kJ Biscoito integral, salgado, com gergelin 30 g (9 unidades) 136 kcal = 569 kJ Feijão preto 75 g (1/2 xícara de chá) 257 kcal = 1076 kJ Leite condensado 30 g (2 colheres de sopa) 102 kcal = 427 kJ Doce de ameixa cremoso em pasta 20 g (2 colheres de sopa) 50 kcal = 209 kJ *1cal = 4,1868 J Com base na tabela anterior, responda: 1. Qual o alimento que libera a maior quantidade de energia por grama? E qual libera a menor quantidade de energia? •Pão de fôrma: 141 kcal / 50 g = 2,82 kcal/g •Margarina: 59 kcal / 10 g = 5,9 kcal/g •Macarrão instantâneo: 475 kcal / 110 g = 4,32 kcal/g •Pipoca: 78 kcal / 25 g = 3,12 kcal/g •Biscoito de morango: 145 kcal / 30 g = 4,83 kcal/g •Biscoito salgado: 136 kcal / 30 g = 4,53 kcal/g •Feijão preto: 257 kcal / 75 g = 3,43 kcal/g •Leite condensado: 102 kcal / 30 g = 3,40 kcal/g •Doce de ameixa: 50 kcal / 20 g = 2,5 kcal/g 2. Uma criança ingeriu, no café da manhã, a seguinte refeição: 1 fatia de pão de fôrma com 2 g de margarina 5 biscoitos recheados de morango 3 biscoitos integrais com 10 g de doce de ameixa 1 copo de leite com chocolate em pó. Considerando-se que o valor energético de 1 copo de leite com chocolate em pó é 815 kJ, qual será a quantidade energética ingerida pela criança durante o café da manhã? •1 fatia de pão: 25 g •2 g margarina: 49,4 kJ •5 biscoitos de morango: 60 g •3 biscoitos integrais: 295,0 kJ 10 g 1214,0 kJ 189,7 kJ •10 g doce ameixa: 104,5 kJ •1 copo leite c/ chocolate: 815,0 kJ 2667,6 kJ Equação Química 2C(grafite) + 2H2(g) 1 C2H4(g) Se na equação aparecer o calor envolvido 2C(grafite) + 2H2(g) 1 C2H4(g) H = -367,8 KJ Ela é uma: Equação Termoquímica Reagentese Produtos Quantidades Calor (absorvido ou liberado) Diagramas de Energia Representa graficamente a variação da entalpia de uma transformação Diagrama para reações: Endotérmicas H > 0 (+) Exotérmicas H < 0 (-) Reação Endotérmica R P Energia H = HP - HR H > 0 H + H Produtos H > 0 Reagentes Caminho da Reação Reação Exotérmica R P Energia H = HP - HR H < 0 H - H Reagentes H < 0 Produtos Caminho da Reação Diagramas de Energia H = HP - HR Endotérmicas Produtos H H > 0 Reagentes Caminho da Reação Diagramas de Energia Endotérmicas H Produtos H > 0 Reagentes Caminho da Reação Diagramas de Energia H = HP - HR Exotérmicas Reagentes H H < 0 Produtos Caminho da Reação Diagramas de Energia Exotérmicas H Reagentes H < 0 Produtos Caminho da Reação Fatores que influenciam na Entalpia de uma Reação 1º Fator: Nos dois casos o calor é o mesmo? * Quantidade de reagentes interfere na Entalpia Fatores que influenciam na Entalpia de uma Reação 2º Fator: Para a água entrar em ebulição, o calor necessário é o mesmo nos dois casos? * O estado físico interfere na Entalpia Fatores que influenciam na Entalpia de uma Reação 3º Fator: A energia dos dois casos é a mesma? Carbono Grafite Carbono Diamante * O estado alotrópico interfere na Entalpia Fatores que influenciam na Entalpia de uma Reação 4º Fator: Reagentes expostos a estas duas situações reagiriam da mesma forma? * A temperatura (e a Pressão) à qual está submetido o sistema interfere na Entalpía Finalmente: Os fatores que influenciam na entalpia de uma reação são: * Quantidade de reagentes * O estado físico * O estado alotrópico * A temperatura (e a Pressão) à qual está submetido o sistema