TERMOQUÍMICA

É um ramo da termodinâmica que estuda as trocas de calor entre o sistema e o meio ambiente (e o possível aproveitamento desse calor na realização de trabalho) desenvolvidos durante uma reação química.

    Reação exotérmica: são aquelas que liberam energia na forma de calor.

  A + B → AB + CALOR

   Reação endotérmica: são aquelas que absorvem energia na forma de calor

   A + B + CALOR → AB

A unidade de energia no sistema internacional é o JOULE ( J ). Outra unidade usual é a CALORIAS, equivalente a 4,186 J.

Frequentemente nos cálculos utilizamos a quilocaloria ( kcal ) e o quilojoule ( Kj ).

ENTALPIA DE REAÇÃO

A entalpia (H ) é o conteúdo energético que cada substância possui. Em uma reação química, conseguimos calcular a variação de entalpia (ΔH ).

ΔH = H_P - H_R

H_P = Entalpia dos produtos

H_R = Entalpia dos Reagentes

∆H>0 = Endotérmica ∆H<0 = exotérmica

OBS: As substâncias simples e a forma alotrópica mais estável possui entalpia igual à zero no estado padrão ( 1 atm e 25 ºC )

VARIAÇÃO ENDOTÉRMICA:

A ENTALPIA DOS PRODUTOS É MAIOR QUE A ENTALPIA DOS REAGENTES

VARIAÇÃO EXOTÉRMICA:

A ENTALPIA DOS REAGENTES É MAIOR QUE A ENTALPIA DOS PRODUTOS

ENTALPIA DE FORMAÇÃO

Sempre vai formar um mol da substância, a partir de suas substancias simples.

Exemplo: H₂ (g) + O₂ ( g)  1 H₂O (ℓ ) ΔH = - 68,3 kcal/mol

ENTALPIA DE COMBUSTÃO

É a quantidade de calor liberada na combustão de 1 mol de uma substância no estado padrão.

C₆H₆ (ℓ) + 15/2 O₂(g)  6 CO₂ (g) + 3 H₂O (ℓ ) ΔH = - 782 kcal/mol

LEI DE HESS

O valor de ∆H de um processo não depende do número de etapas, nem do tipo de cada etapa do processo. Este fato permite calcular o ∆H de uma determinada reação X pela soma de reações de ∆H conhecidos, cujo resultado seja a reação X.

ENERGIA DE LIGAÇÃO

Energia necessária pra romper um mol de ligações entre dois átomos, de modo a obter esses átomos na fase gasosa.

Nos reagentes as ligações são quebradas e nos produtos as ligações são formadas.

DICAS PARA RESOLUÇÃO DE QUESTÕES DE TERMOQUÍMICA

1. Os valores de entalpia sempre serão dados, exceto a entalpia das substâncias simples que será igual à zero no estado padrão ( 1 atm e 25ºC ).

OBS: substâncias simples são moléculas constituídas de átomos iguais. Ex: H₂, O₂, He, etc...

2. As reações de combustão, sempre liberam calor, indicando que o valor de ΔH < 0 ( SINAL NEGATIVO ). Para resolver a questão, basta utilizar a fórmula ΔH = H_P - H_R

3. Para identificar as questões envolvendo a lei de Hess, basta verificar os dados.

• A questão fornece no mínimo duas ( 02 ) reações com o valor de ΔH.

• Na maioria das questões é dado uma reação principal que “comanda tudo”, onde será calculado ΔH da mesma. Quando a reação principal não é dada diretamente, a questão fornece condições para equacionar a mesma.

• Todas os reagentes e produtos da principal, estão presentes nos dados ( reações ).

• Somando as reações dadas encontramos a principal.

• Lembrando que algumas vezes será necessário manter, inverter, dividir ou multiplicar as reações dadas.

• INVERTER: quando a substância na principal for reagente e nos dados for produto ou vice-versa.

• MANTER: quando a substância na principal está na mesma posição ( reagente ou produto ) da reação dada.

• MULTIPLICAR OU DIVIDIR: quando a quantidade de mols da substância na principal for diferente da quantidade de mols da reação dada.

• Quando inverte a reação, o valor de ΔH ,inverte o sinal.

• Quando multiplicar ou dividir a equação, o mesmo deve ser feito com o ΔH.

• O ΔH final será somatória dos valores de ΔH das reações.

• ΔH_f = ΔH₁ + ΔH₂ + ΔH₃ + ΔH₄ + .....

4. Nas questões envolvendo energia de ligação, nos dados temos o valor de energia para cada mol de ligação.

• Nos reagentes a entalpia possui sinal positivo.

• Nos produtos a entalpia possui sinal negativo.

• O ΔH final será somatória dos valores de entalpia (H) das ligações.

• ΔH = H₁ + H₂ + H₃ + H₄ + .....

5- Na representação gráfica, a ponta da seta está sempre em direção ao H_P. Seta para cima indica que a reação é endotérmica, seta para baixo, indica que a reação é exotérmica.

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