Termoquímica 3 Lei de Hess

Termoquímica 3Termoquímica 3 Lei de HessLei de Hess

Colégio Inedi - 25 anosProf. Luiz Antônio

Termoquímica Termoquímica

É a parte da Química que estuda as variações de energia que acompanham

as reações químicas.

Relembrando . . .

Termoquímica Termoquímica

No sistema, i.e., reação de madeira + oxigênio está havendo liberação de energia para o meio

ambiente.

Pode ser conceituada como o conteúdo energético do sistema.

Entalpia de um sistema (H)Entalpia de um sistema (H)

H= Hp – Hr

Sendo que Hp é a entalpia dos produtos e Hr é a entalpia dos reagentes..

Variação de entalpia (Variação de entalpia (H)H)

É aquela que libera calor para o meio.

Hp < Hr

H < 0

Reação exotérmicaReação exotérmica

C (s) + O2 (g) CO2 (g) H = - 94,0 Kcal/mol.

ouC (s) + O2 (g) CO2 (g) + 94,0 Kcal/mol

ou

C (s) + O2 (g) - 94,0 Kcal CO2 (g)

Reação exotérmicaReação exotérmica

E1= energia dos reagentes (r) E2= energia do complexo ativado (CA)

E3= energia dos produtos (p) b=energia de ativação da reação direta

c=variação de entalpia (H= Hp – Hr)

Reação ExotérmicaReação Exotérmica

É aquela que absorve calor do meio.

Hp > Hr H > 0

Reação endotérmicaReação endotérmica

N2(l) + O2(g) 2NO (g) H = + 42 Kcal/mol.

ou

N2(l) + O2(g) + 42 Kcal 2 NO(g)

ou

N2(l) + O2(g) 2 NO (g) - 42 Kcal


E1= energia dos reagentes (r) E2= energia do complexo ativado (CA)

E3= energia dos produtos (p) b=energia de ativação da reação direta

c=variação de entalpia ( H= Hp – Hr)


É a quantidade de calor libertada ou absorvida na formação de um mol dessa substância à partir de

substâncias simples (no estado padrão).

Calor ou entalpia de formaçãoCalor ou entalpia de formação

Substâncias no estado padrãoSubstâncias no estado padrão

Grafite e diamante são substâncias simples, mas a forma alotrópica grafite é a mais

estável. Por isso, o grafite é substância no estado padrão.

Exemplificando . . .

Substâncias no estado padrãoSubstâncias no estado padrão

Convencionou-se atribuir Ho =0(zero) ao grafite e outras substâncias no estado

padrão.


H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) H= - 68,3 Kcal

½ H2(g) + I2(g)* HI(g) H= - 6,2 Kcal

Substâncias no estado padrãoSubstâncias no estado padrão(numa RQ)(numa RQ)

* I2(g), apesar de ser substância simples não é substância no estado padrão,

pois não se encontra no estado mais comum (sólido).Substâncias no estado padrão.

A entalpia de uma substância simples, a 1 atm e 25ºC,no estado padrão e forma alotrópica mais

estável, é considerada igual a zeroHH2(g)2(g).................... H=0.................... H=0

OO2(g)2(g).................... H=0.................... H=0

OO3(g)3(g).................... H.................... H00

CC(grafite)(grafite).................H=0.................H=0

CC(diamante)(diamante)............. H............. H00

Entalpia Padrão (Entalpia Padrão (HHoo))

É a entalpia de formação dessa substância a 1 atm e 25ºC, partindo-se de substância simples no

estado e forma alotrópica mais comuns.

Entalpia de uma substância compostaEntalpia de uma substância composta

É a variação de entalpia que ocorre na combustão de 1 mol de uma substância a

25ºC e 1 atm de pressão.

Calor ou entalpia de combustãoCalor ou entalpia de combustão


C(s) + O2(g) CO2(g) H= -94 Kcal/mol

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) H= -213 Kcal/ mol

Calor ou entalpia de combustãoCalor ou entalpia de combustão

"A variação de entalpia envolvida numa reação química, sob determinadas condições experimentais, depende exclusivamente da entalpia inicial dos reagentes e da entalpia final dos produtos, seja a reação executada

em uma única etapa ou em várias etapas sucessivas".

Lei de HessLei de Hess

Essa lei é muito útil para determinar indiretamente calor de reação, impossível de ser medido

experimentalmente.

O calor total liberado ou absorvido nas reações sucessivas:

A B e B C É igual ao calor liberado ou absorvido na reação:

A C.

O calor liberado ou absorvido na reação A C não depende do número de estados intermediários.


Podemos trabalhar com equações químicas como se fossem equações matemáticas, isto é, permite calcular o H de uma determinada reação x

(incógnita) pela soma de reações de H conhecidos, cujo resultado seja a reação de x.

Lembremo-nos que, ao multiplicar ou dividir os coeficientes de uma reação termoquímica por um número qualquer, devemos multiplicar ou dividir o

valor de H dessa reação pelo mesmo número.

Conseqüências da Lei de HessConseqüências da Lei de Hess

Podemos obter NH4Cl(aq) por 2 caminhos diferentes.

1º caminho . . .

NH3(g ) + HCl(g) NH4Cl(s) H = - 41,9 Kcal

NH4Cl(s) + H2O(l) NH4Cl(aq) H = -3,9 Kcal +

NH3(g) + HCl(g) + H2O(l) NH4Cl(aq) H= -38 Kcal


2º caminho . . .

NH3(g ) + H2O(l) NH3 (aq) H = -8,5 Kcal

HCl (g) + H2O(l) HCl(aq) H = -17,3 Kcal

+ NH3(aq ) + HCl(aq) NH4Cl(aq) H= -12,2 Kcal

NH3(g ) + HCl(g) + 2H2O(l) NH4Cl(aq) H= - 38 Kcal


É a energia necessária para romper um mol de ligações quando se obtêm os átomos isolados no

estado gasoso.

A principal aplicação prática é permitir o cálculo da variação de entalpia de reações, conhecendo-se as

energias de ligações.

Energia de ligaçãoEnergia de ligação

Veja esse exemplo, reagindo gás hidrogênio (H2) e gás cloro (Cl2), formando cloridreto (HI).

78,578,5CC ClCl99,599,5CC H (metano)H (metano)98,898,8CC HH83,183,1CC CC

103,2103,2HH ClCl104,2104,2HH HH58,058,0Cl Cl Cl Cl

E de ligação E de ligação (Kcal/mol)(Kcal/mol)

LigaçãoLigação

. . . REAGENTES

A quebra de uma ligação é um processo endotérmico.

(H > 0): SINAL (+)

. . . PRODUTOS

A formação de uma ligação é um processo exotérmico.

( H < 0): SINAL (-)


H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

H - H + Cl - Cl 2 H-Cl +104,0kcal/mol +58,0kcal/mol 2 x(-103,0kcal/mol)

H = - 44,0 Kcal/mol


O5. As transformações representadas a seguir referem-se à formação da água. Considere dados: MMH2O = 18g/mol.

H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) H = -286kJ/mol

H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) H = -242kJ/mol

Para vaporizar 180g de água, são necessários:

(A) 79kJ (B) 5280kJ(C) 44kJ(D) 528kJ(E) 440kJ

Exercício da apostila resolvidoExercício da apostila resolvido

Solução . . .

H2O(l) H2(g) + 1/2O2(g) H = +286kJ/mol

H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) H = -242kJ/mol

H2O(l) H2Ogl)

H = +286kJ/mol – 242kJ/mol = 44kJ/mol

18g (1 mol) 44kJ180g x

X =440kJ (letra E)

Exercícios resolvidosExercícios resolvidos

THAT'S ALL FOLKS!(por enquanto)

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