Exercícios de Termoquímica: Entalpia e Lei de Hess, Notas de estudo de Energia

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Termo

Colégio Pedro II

D e p a r t a m e n t o d e Q u í m i c a

química

Prof. Marcus André Guilherme Parreira

é a parte da química que estuda a energia relacionada às substâncias químicas e às suas transformações!

Termoquímica

O foco principal da termoquímica será estudar a energia na forma de calor! Calor é energia térmica que passa de um corpo em maior temperatura para um corpo de menor temperatura!

Reações

Endotérmicas

Reações

Exotérmicas

A b s o r v e m C a l o r L i b e r a m C a l o r Exemplo: O fenômeno de cozimento ocorre através da absorção de calor pelo alimento Exemplo: Em uma fogueira ocorre uma reação de queima/combustão que libera calor.

Sensação biológica

Quando estamos diante de uma transformação química é possível que tenhamos sensações biológicas diferentes! Reação Exotérmica Calor Sensação biológica CALOR Reação Endotérmica Calor Sensação biológica FRIO

Quando dissolve-se uma substância em água pode ocorrer absorção ou liberação de calor!

Dissolução em água

Dissolução Endotérmica A b s o r v e C a l o r Dissolução Exotérmica L i b e r a C a l o r

Exemplo: A dissolução do nitrato de potássio na água resfria o recipiente da dissolução, logo é um processo de dissolução endotérmico. A dissolução endotérmica ocorre com absorção de energia e é favorecida pelo aumento de temperatura.

Dissolução Endotérmica

Observe no gráfico que o aumento d e t e m p e r a t u r a p r o v o c a u m aumento na solubilidade (curva ascendente)

ENTALPIA – (H) Cada substância trás consigo uma energia armazenada. é o nome atribuído ao calor nos estudos de termoquímica quando medido em pressão constante Entalpia dos reagentes: Hr Entalpia dos produtos: Hp Em uma reação química teremos:

VARIAÇÃO DE ENTALPIA – (∆H)

A variação da entalpia é a medida da quantidade de calor liberada ou absorvida pela transformação, a pressão constante. ΔH = Hp – Hr Matematicamente é calculada pela diferença entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes:

TRANSFORMAÇÃO EXOTÉRMICA

Hp < Hr ΔH = Hp – Hr L i b e r a C a l o r Graficamente: ΔH < 0 ou ΔH = - A o l i b e r a r c a l o r o s produtos terão menos energia que os reagentes!

Exemplo: Reação de síntese da água. H2(g) + 1 / 2 O2(g) → H 2 O(?) ΔH? Observe que o estado físico da água formada irá influenciar diretamente no valor do ΔH da reação!!

Representação da entalpia nas

equações químicas

Transformação Endotérmica: Absorve Calor A + B + Calor → C + D A + B → C + D ∆H > 0 C 6 H14(l) + 249kJ → C 6 H6(l) + 4H2(g) Exemplo: C 6 H14(l) → C 6 H6(l) + 4H2(g) ∆H = + 249kJ

ATENÇÃO!

● Se a equação termoquímica em um sentido for endotérmica, no sentido contrário será exotérmica. ● Quando não citamos os valores da pressão e da temperatura, é porque correspondem as condições ambientes.

b) Qual é a quantidade de calor envolvida na neutralização de 146 g de HCℓ (aq) , segundo a equação acima? Da própria equação, concluímos que 1 mol de HCℓ libera 13,8 kcal. MM HCℓ = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol Então: 36,5 g ____ 13,8 kcal 146 g ____ x x = 55,2 kcal

2. A queima de 4,0 kg de metano (CH 4 ) liberou 53.200 kcal. Determine o calor de combustão de um mol de metano. 1º passo: Equação da reação de combustão completa do metano: CH 4

+ O

2

→ CO

2

+ 2 H

2

O Δ H =?

2º passo: MM CH 4 = 12 + 1.4 = 16 g/mol 3º passo: Montar a regra de três: 16 g de CH 4 _____ x x = 212,8 kcal 4000 g de CH 4 _____ 53200 kcal