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TERMOQUÍMICA É a parte da Química que estuda as variações de energia que acompanham as reações químicas.

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1 TERMOQUÍMICA É a parte da Química que estuda as variações de energia que acompanham as reações químicas.

2 ENTALPIA DE UM SISTEMA (H): Pode ser conceituada como o conteúdo energético do sistema. Pode ser conceituada como o conteúdo energético do sistema. VARIAÇÃO DE ENTALPIA ( H) H= Hp – Hr, H= Hp – Hr, sendo que Hp é a entalpia dos produtos e Hr é a entalpia dos reagentes. sendo que Hp é a entalpia dos produtos e Hr é a entalpia dos reagentes.

3 REAÇÃO EXOTÉRMICA : É aquela que libera calor. Hp < Hr H < 0 H < 0

4 C (s) + O 2 (g) CO 2 (g) H = - 94,0 Kcal/mol. ou C (s) + O 2 (g) CO 2 (g) + 94,0 Kcal/mol ou C (s) + O 2 (g) - 94,0 Kcal CO 2 (g) Exemplo:

5 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 (D H= Hp – Hr) Gráfico de Entalpia: Reação Exotérmica

6 REAÇÃO ENDOTÉRMICA: É aquela que absorve calor. Hp > Hr Hp > Hr H > 0 H > 0

7 N 2(l) + O 2(g) 2NO (g) H = + 42 Kcal/mol. ou N 2(l) + O 2(g) + 42 Kcal 2 NO (g) ou N 2(l) + O 2(g) 2 NO (g) - 42 Kcal Exemplo:

8 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 (D H= Hp – Hr) Gráfico de Entalpia: Reação Endotérmica

9 CALOR OU ENTALPIA DE FORMAÇÃO: É a quantidade de calor libertada ou absorvida na formação de um mol dessa substância à partir de substâncias simples no estado padrão. É a quantidade de calor libertada ou absorvida na formação de um mol dessa substância à partir de substâncias simples no estado padrão.

10 Exemplo: H 2(g) + ½ O 2(g) H 2 O (g) H= -68,3 Kcal ½ H 2(g) + I 2(g) HI (g) H= -6,2 Kcal

11 Entalpia Padrão ( H) A entalpia de uma substância simples, a 1 atm e 25ºC,no estado padrão e forma alotrópica mais estável, é considerada igual a zero. H 2(g) H=0 O 2(g) H=0 O 3(g) H0 C (grafite) H=0 C (diamante) H0

12 Entalpia de uma substância composta: É a entalpia de formação dessa substância a 1 atm e 25ºC, partindo-se de substância simples no estado e forma alotrópica mais comuns.

13 CALOR OU ENTALPIA DE COMBUSTÃO: É a variação de entalpia que ocorre na combustão de 1 mol de uma substância a 25ºC e 1 atm de pressão. É a variação de entalpia que ocorre na combustão de 1 mol de uma substância a 25ºC e 1 atm de pressão.

14 Exemplo: C (s) + O 2(g) CO 2(g) H= -94 Kcal/mol CH 4(g) + 2O 2(g) CO 2(g) + 2H 2 O (g) H= -213 Kcal/ mol

15 LEI DE HESS "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".

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17 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 A B e B C é igual ao calor liberado ou absorvido na reação é igual ao calor liberado ou absorvido na reação A C. A C. O calor liberado ou absorvido na reação A C não depende do número de estados intermediários. O calor liberado ou absorvido na reação A C não depende do número de estados intermediários.

18 Conseqüências da Lei de Hess Podemos trabalhar com equações químicas como se fossem equações matemáticas, isto é, permite calcular o de uma determinada reação x (incógnita) pela soma de reações de conhecidos, cujo resultado seja a reação de x. Lembre-se de que, ao multiplicar ou dividir os coeficientes de uma reação termoquímica por um número qualquer, deve-se multiplicar ou dividir o valor de desta reação pelo mesmo número.

19 EX: Podemos obter NH 4 Cl(aq) por 2 caminhos diferentes. 1º caminho: NH 3 (g ) + HCl(g) NH 4 Cl(s) H = -41,9 Kcal + NH 4 Cl(s) + H 2 O NH 4 Cl(aq) H = -3,9 Kcal NH 3 (g) + HCl(g) + H 2 O NH 4 Cl(aq) H=-38 Kcal

20 2º caminho: NH 3 (g ) + H 2 O NH 3 (aq) H = -8,5 Kcal + HCl (g) + H 2 O HCl(aq) H = -17,3 Kcal + NH 3 (aq ) + HCl(aq) NH 4 Cl(aq) H= -12,2 Kcal NH 3 (g ) + HCl(g) + H 2 O NH 4 Cl(aq) H= - 38 Kcal

21 ENERGIA DE LIGAÇÃO: É a energia necessária para romper um mol de ligações quando se obtêm os átomos isolados no estado gasoso. 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. A principal aplicação prática é permitir o cálculo da variação de entalpia de reações, conhecendo-se as energias de ligações.

22 Veja esse exemplo, reagindo gás hidrogênio (H 2 ) e gás cloro (Cl 2 ), formando cloridreto (HI).

23 Ligação E de ligação (Kcal/mol) Cl Cl 58,0 H H 104,2 H Cl 103,2 C C 83,1 C H 98,8 C H (metano) 99,5 C Cl 78,5

24 REAGENTES REAGENTES A quebra de uma ligação é um processo endotérmico (H > 0): SINAL (+) PRODUTOS PRODUTOS A formação de uma ligação é um processo Exotérmico (H 0): SINAL (-)

25 H 2 + Cl 2 2 HCl H - H + Cl - Cl 2 H-Cl +104,0 +58,0 2 x(-103,0) H = -44,0 KcalH = -44,0 Kcal


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