Prof. Cleverson Chacal
Entalpia de Combustão
Corresponde à energia liberada na
reação de 1 mol de substância
(combustível) com O2 puro (comburente).
Se o combustível for material orgânico
(C,H e O) a combustão pode ser de dois
tipos:
I - Completa: os produtos são CO2 e H2O.
II - Incompleta: além dos produtos acima
forma-se, também, CO e/ou C (fuligem).
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Combustão completa
CHAMA AZUL
CH4 + 2O2  CO2 + H2O
H = - 889,5 kJ/mol
C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O H = - 1.400 kJ/mol
Na combustão incompleta
a chama é alaranjada.
A combustão do C também é
a formação do CO2 !
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LEI DE HESS
O químico e médico Germain Henry Hess (1802-1850) desenvolveu
importantes trabalhos na área de Termoquímica.
A Lei de Hess é uma lei experimental e estabelece que a variação de entalpia
de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação.
A Lei de Hess, também conhecida como Lei da
Soma dos Calores de Reação, demonstra que a
variação de entalpia de uma reação química
não depende do modo ou caminho como a
mesma é realizada e sim do estado inicial
(reagentes) e estado final (produtos) .
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Exemplo:
Qual o valor da variação de entalpia da reação a seguir?
Dados (equações intermediárias):
Resolução:
______________________________________
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Observe que a ΔH1e ΔH2 são somadas, obtendo-se o valor da variação de entalpia. As
equações químicas também são somadas, obtendo-se a reação global.
Para montar as equações e aplicar a Lei de Hess, podemos fazer algumas alterações
matemáticas, seguindo as seguintes regras:
1°) as equações intermediárias devem estar de acordo com a reação global. Coloca-se as
equações (dados) na ordem que reagem ou são produzidas. Se não estiverem de
acordo, troca-se o sinal da ΔH;
2°) acertar os coeficientes também de acordo com a reação global. Se a equação for
multiplicada, a ΔH também deve ser multiplicada pelo mesmo número.
3°) realizar o somatório para montar a reação global;
4°) somar os valores das ΔH das equações intermediárias para achar a ΔH da reação
global.
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Calcule a variação de entalpia da seguinte reação pela Lei de Hess:
Dados:
Resolução:
Deve-se escrever todas as equações intermediárias (dados) de acordo com a reação global. Na primeira
equação, o que há em comum é o C(grafite). Então ele deve ser escrito da mesma forma (como reagente
e 1mol).
A segunda equação tem em comum com a reação global o H2(g). Nos dados, esta esécie química não
está exatamente igual como na global. Deve-se multiplicar toda a equação por 2, inclusive a ΔH2
A terceira equação tem em comum com a reação global o CH4(g). deve-se inverter a posição desta
equação e portanto trocar o sinal da ΔH3
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A Lei de Hess, também conhecida
como Lei da Soma dos Calores de
Reação, demonstra que a variação
de entalpia de uma reação
química não depende do modo ou
caminho como a mesma é
realizada e sim do estado inicial
(reagentes) e estado final
(produtos) .
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A Lei de Hess pode ser demonstrada a
partir do seguinte exemplo:
Caminho 1
C(graf.) + O2(g)  CO2(g)
H1 = - 393,4 kJ
Caminho 2
C(graf.) + ½ O2(g)  CO(g)
H2 = - 280,6 kJ
CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g)
H3 = - 112,8 kJ
Somando as duas equações resulta:
C(graf.) + O2(g)  CO2(g)
H1 = - 393,4 kJ
A entalpia final será H2 + H3
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Exemplo
Calcular a variação de entalpia envolvida
na combustão de 1 mol de CH4(g),
expressa por:
CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(l)
sabendo que:
1) Hformação CH4(g) = - 74,82 kJ/mol
2) Hformação CO2(g) = - 393,4 kJ/mol
3) Hformação H2O(l) = - 285,5 kJ/mol
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Solução
Desenvolvendo as equações relativas à
formação dos componentes:
1. formação do CH4
C + 2 H2
CH4
H1 = - 74,82 kJ/mol
2. formação do CO2
C + O2
CO2
H2 = - 393,4 kJ/mol
3. formação da H2O
H 2 + ½ O2
H 2O
H3 = - 285,5 kJ/mol
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Solução
Aplicando a Lei de Hess, para obter a
combustão do CH4 deveremos:
a) inverter a equação de formação do CH4 ;
CH4  C + 2H2
H = + 74,82 kJ
b) utilizar da forma apresentada a equação de
formação do CO2 ;
C + O2  CO2
H = - 393,4 kJ
c) utilizar a equação de formação da
água
multiplicada por 2 (inclusive a entalpia)
2H2 + O2  2H2O
H = - 571,0 kJ
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Solução
1) CH4  C + 2H2
H = + 74,82 kJ
2) C + O2  CO2
H = - 393,4 kJ
3) 2H2 + O2  2H2O
H = - 571,0 kJ
que somadas, resulta
CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(l)
A variação da entalpia será:
HRQ = + 74,82 + (- 393,4) +(- 571,0)
HRQ = - 889,58 kJ/mol de CH4
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