Termoquímica, Notas de aula de Química Industrial

Baixe Termoquímica e outras Notas de aula em PDF para Química Industrial, somente na Docsity!

Termoquímica

REVISÃO: FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL PROF. DEMETRIUS E JACEGUAI

Definição

• A Termoquímica estuda a quantidade de energia, na forma de calor, que uma reação química pode gerar ou absorver, em suas transformações.
• A Termoquímica é um ramo da termodinâmica que se ocupa com a liberação e a absorção de calor durante uma transformação (Russel, 1981)

• O CONCEITO DE REACAO EXOTERMICA PODE SER ESTENDIDO A QUALQUER FENOMINO FISICO QUE OCORRAM COM LIBERACAO DE ENERGIA. UM CASO MUITO CONHECIDO E DA MUDANCA DE ESTADO FISICO. A CONDENSACAO DA AGUA POR EXEMPLO, OBEDECE A SEGUINTE REACAO.
• H2O(g)  H2O(l) + ENERGIA

O prefixo – exo – significa – para fora

• Endotérmicas:
  • São as que absorvem calor.
    • Exemplo: Decomposição da agua. H 2 O(l) + ENERGIA  H 2 (g) + 1/2O 2 (g) Vaporizacao da agua H 2 O(l) + ENERGIA  H 2 O(g) Fotossintese das plantas 6CO 2 + 6H 2 O + ENERGIA  C 6 H 12 O 6 + 6O 2

O prefixo – endo- significa – para dentro

MEDIDAS DE ENERGIA

• A quantidade de energia transmitida para o meio e definida pela expressao Q = m.c.▲t

Onde

Q = e o carlor cedido ou absorvido pelo meio

m = e a massa do meio contido em um dado recipiente

c= e o carlor especifico do meio

▲t = e a variacao da temperatura sofrida pelo meio

A energia pode ser medida em calorias ou joules

• Onde
• Uma caloria (1cal) e a quantidade de energia necessaria para aumentar de 1ºC a temperatura de 1g de agua. c = 1,0 cal g.ºC
• Entao
• 1cal = 4,18j  1kj = 1000j = 103j

Variação de Entalpia ( H )

• É o calor liberado ou absorvido, quando uma reação química é realizada a pressão constante.
•  H = H produtos – H reagentes
• A Entalpia não pode ser medida diretamente, mas a variação sim.

Reações Exotérmicas

• São reações que liberam energia, na forma de calor.

Exercício

1.(UEFS – BA) Considere-se a reação: H2(g) + ½ O2(g) H 2 O(l)  H = - 68,3 kcal

Pode-se afirmar, em relação à formação de 1 mol de água, que há: a) absorção de 68,3 kcal e a reação é endotérmica. b) absorção de 68,3 kcal e a reação é exotérmica. c) liberação de 68,3 kcal e a reação é exotérmica. d) liberação de 68,3 kcal e a reação é endotérmica. e) liberação de 68,3 kcal e a reação é atérmica.

Exercício

2.(UERJ) Ao se dissolver uma determinada quantidade de Cloreto de Amônio em água a 25 oC, obteve-se uma solução cuja temperatura foi de 15 oC. A transformação descrita caracteriza um processo do tipo: a) Atérmico. b) Adiabático. c) Isotérmico d) Exotérmico. e) Endotérmico.

Fatores que influem nas entalpias

• Os principais fatores que afetam a  H de uma reação são: - Estado físico dos reagentes e dos produtos. - Hgasoso > Hlíquido > Hsólido - Estado alotrópico dos reagentes e produtos: - A forma alotrópica de menor entalpia é a mais estável.

Entalpia Padrão de Formação -  H of

• É a variação de entalpia associada à formação de um mol de uma substância a partir das substâncias simples correspondentes, no estado padrão.
• Exemplo:
  • Formação da H 2 O(L)

H2(G) + ½ O2(G)  H 2 O(L)  H of = -285,5 kJ

Entalpia Padrão de Neutralização

• É a variação de entalpia verificada na neutralização de 1 mol de H+^ por 1 mol de OH-, supondo-se todas as substâncias em diluição total ou infinita, a 25 oC e 1 atm.
• Exemplo:

HClaq + NaOHaq  NaClaq + H 2 O(L)  H = -57,9 kJ

Entalpia de Ligação

• É a variação de entalpia verificada na quebra de 1 mol de um determinada ligação química, supondo-se todas as substâncias no estado gasoso, a 25 oC e 1 atm.
• Exemplo:

CH4(G)  C(G) + 4 H(G)  H = +1.651,6 kJ