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 entalpiaReações 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, issonos 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.

Exemplo: determinar a entalpia, a 25oC e 1 atm, para a reação representada pelaequação a seguir:

Estratégia para a resolução dos exercícios

ENERGIA DE LIGAÇÃO: é a energia necessária para romper 1 mol de ligações químicasentre 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 sistemaprecisa “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 entreátomos 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: