Baixe Termoquímica: Reações Exotérmicas e Endotérmicas - Variação de Entalpia e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity!
Texto desenvolvido pelo Prof. Dr. Luis Fernando Peffi Ferreira - FEI
energia, podendo apresentar diversas formas. Nessa aula vamos nos fixar na variação de calor, ou seja,^ As reações químicas como foram tratadas na frente 1 são sempre acompanhadas de trocas de na variação de entalpia.
REAÇÕES EXOTÉRMICAS E ENDOTÉRMICAS: VARIAÇÃO DE ENTALPIA
Do ponto de vista do fluxo de calor, podemos distinguir dois tipos de reação:
- Reaçõesambiente. EXOTÉRMICAS: Onde existe liberação de calor pelo sistema reacional para o Ex.: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H 2 O(l)
- Reaçõesambiente. ENDOTÉRMICAS: Onde existe absorção de calor pelo sistema reacional do Ex.: H 2 O(s) → H 2 O(l)
o sistema e o meio ambiente. Esse fluxo de calor esta relacionado com uma propriedade, dos sistemas^ Como acabamos de ver em reações exotérmicas e endotérmicas existe uma troca de calor entre reativos, chamadagerados é menor do que dos reagentes. Essa diferença é a fonte do calor gerado. No caso da reação conteúdo térmico ou ENTALPIA. Em uma reação exotérmica a entalpia dos produtos exotérmica acontece o oposto e a entalpia dos produtos é maior do que a dos reagentes. Para suprir afalta de energia dos reagentes o sistema absorve energia do ambiente. Ou seja:
[ ] [ ] 0 ( )
0 ( ) H H H calorposit ivo
H H H calornegativo produtos reagentes
produtos reagentes ∆ = − >
∆ = − <
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fluxo de calor observado no meio ambiente é compensado pela variação da entalpia do sistema^ Os princípios que acabamos de ver são baseados na^ lei de conservação da energia, ou seja, o reacional.
EQUAÇÕES TERMOQUÍMICAS
aparelhos chamados calorímetros. Estes variam em detalhes e são adaptados para cada tipo de reação^ O calor liberado ou absorvido por um sistema que sofre uma reação química é determinado em que quer se medir o calor. Basicamente, no entanto, um calorímetro é constituinte de um recipientecom paredes adiabáticas, contendo uma massa conhecida de parede água, onde se introduz um sistema em reação. O recipiente é provido de um agitador e de um termômetro que mede a variação detemperatura ocorrida durante a reação.
expressão:A determinação do calor liberado ou absorvido numa reação química é efetuada através da Q = mc ∆ T Onde: expressa em calorias (cal) ou em Joule (J). O sistema internacional de medidas (SI) recomenda a^ •^ Q: é a quantidade de calor liberada ou absorvida pela reação. Esta grandeza pode ser utilização do Joule, no entanto, a caloria ainda é muito utilizada.
∆H<0 (^) Reagentes
Produtos
entalpia entalpia^ ∆H>
Reagentes
Produtos
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- Ocom sinal trocado. ∆H de uma reação é numericamente igual ao valor de ∆H da reação inversa, porém Ex.: H 2 O(g) → H 2 O(l): ∆H=+40,7kJ a 100°C H 2 O(l) → H 2 O(g): ∆H= – 40,7kJ a 100°C se necessita para evaporar a mesma quantidade de água.O calor liberado na condensação de vapor de água é a mesma quantidade de calor que
- O valor devarias etapas. Ou seja, ∆H para uma reação é o mesmo seja calculado em uma reação direta ou em ∆H 3 =∆H 2 +^ ∆H 1 Essa relação é conhecida como Lei de Hess. Sn(s) + 2Cl2(g) → SnCl4(l) ∆H = -545,2kJ Essa reação pode ser descrita em 2 etapas: Etapa1: Sn(s) + Cl2(g) → SnCl2(l) ∆H 1 =-349,8kJ Etapa2: SnCl2(l) + Cl2(g) → SnCl4(l) ∆H 2 =-195,4kJ Sn(s) + 2Cl2(g) → SnCl4(l) ∆H 3 =? O valor de ∆H 3 é igual à soma dos ∆H das etapas 1 e 2: ∆H 3 = ∆H 1 + ∆H 2 = -195,4 + -349,8 = -545,2kJ
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CALORES DE FORMAÇÃO
composto é formado a partir de seus elementos básicos em suas formas mais estáveis a 25^ O calor de formação de um composto,^ ∆Hf, é igual a variação de entalpia quando um mol de um°C e 1, atm. Ex.: Ag(s) + ½Cl2(g) → AgCl(s) ∆Hf = ∆Hf,AgCl – (∆Hf,Ag + ∆Hf,Cl2) = – 127,0 = ∆Hf,AgCl – (0 + 0) ∴ ∆Hf,AgCl = – 127,0kJ
calcular o valor doOs calores de formação dos compostos presentes em uma reação podem ser utilizados para ∆H desta reação. ∆H = Σ ∆Hf,produtos – Σ ∆Hf,reagentes Ao aplicar esta relação devemos atentar para:
- Os calores (∆H) devem ser multiplicados pelo número de moles utilizados na reação.
- Todo elemento básico em sua forma estável tem valor de ∆H=0.
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Exemplo1:
26,03ºC. Calcule o valor deQuando 0,4000g de NaOH são dissolvidos em 100,0g de água, a temperatura sobe de 25,00 a ∆H. qágua= 4,18x100,0x(26,03-25,00) = 430J ∆H = - qágua = -430J
escrever equações termoquímicas.As informações obtidas em experiências como essa do exemplo podem ser utilizadas para Exemplo2:
de 1 mol de NaOH em água, isto é, obtenha oUsando as informações do exemplo anterior escreva a equação termoquímica para a dissolução ∆H para a reação:
NaOH (^) ( s ) → H ^2 O Na (+ aq^ )+ OH (− aq );∆ H =? Sabemos que 0,400g de NaOH tem ∆H = -430J 1mol de NaOH tem 40,0g Portanto: 0,400g -430J 40,0g/mol ∆H mol g J Jmol kJ mol H g 43. 000 43 0 , 400 ∆ =^40 ,^0 ×−^430 =− =−
