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B SC TERMOQUÍMICA. 1. ENTALPIA (H): É a energia total de um sistema medida à pressão constante. Não é possível medir a entalpia, mede-se a variação de.

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1 B SC TERMOQUÍMICA

2 1. ENTALPIA (H): É a energia total de um sistema medida à pressão constante. Não é possível medir a entalpia, mede-se a variação de entalpia ou calor de reação (H). 2. REAÇÃO EXOTÈRMICA: Libera calor. H

3 REAGENTES PRODUTOS 2CO 2 (g) + 3H 2 O( ) C 2 H 5 OH( ) + 3 O 2 (g) H= -1368kJ/mol H (kJ)

4 C 2 H 5 OH() + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O() kJ C 2 H 5 OH() + 3O 2 (g) 2 CO 2 (g)+3 H 2 O() H= -1368kJ Na reação exotérmica, o calor aparece com sinal positivo do lado dos produtos ou o H

5 3. REAÇÃO ENDOTÉRMICA: Absorve calor. H>O. H= Hprodutos - Hreagentes Hprodutos > Hreagentes. C(s) + H 2 O(g) + 31,4 kcal CO(g) + H 2 (g) C(s) + H 2 O(g) CO(g) + H 2 (g) H= +31,4kcal Na Reação Endotérmica o calor aparece com sinal positivo do lado dos reagentes ou o H>O é citado após a equação.

6 REAGENTES PRODUTOS C(s) + H 2 O(g) CO(g) + H 2 (g) H= +31,4kcal

7 I.H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) H 2 O ( ) + 285,8 kJ II. 1/2 H 2 (g) + 1/2 C 2 (g) HC(g) H = -92,5 kJ III. 1/2 H 2 (g) + 1/2 F 2 (g) HF (g) + 268,6 kJ IV. H 2 (g) + 2 C (s) + 226,8 kJ C 2 H 2 (g) V. 2 H 2 (g)+2C(s) C 2 H 4 (g) H = +52,3 kJ/mol ENDOTÉRMICA (ENDO) OU EXOTÉRMICA (EXO) ? I = EXO II = EXO III = EXO IV = ENDO V = ENDO

8 1. LEI DE HESS: A entalpia de uma reação química que ocorre em várias etapas é a soma das entalpias de todas as etapas da reação. Resumindo: A soma dos Hs de todas as etapas da reação química, é o H da reação química total.

9 1.LEI DE HESS: O H de reação química só depende dos estados inicial e final. H = Hfinal – H inicial H = Hprodutos – H reagentes

10 H1H1 H2H2 H3H3 H 3 = H 1 + H 2 LEI DE HESS

11 EXEMPLOS DE CÁLCULOS ENVOLVENDO A LEI DE HESS. 2.1 (CESGRANRIO) Observe o gráfico: O valor da entalpia de combustão de 1mol de SO 2 (g), em kcal, a 25°C e 1atm, é:

12 1. A combustão de 1 mol de SO 2 (g) é: SO 2 (g) + ½ O 2 (g) SO 3 (g) 2. Considerar os valores do gráfico como sendo positivos e determinar o valor do espaço (x) que tem SO 2 (g)+ ½ O 2 (g) como reagente e SO 3 (g) como produto: x = 94 – 71 = Como a entalpia dos reagentes é maior que a dos produtos ( estamos descendo no gráfico) o valor do H é negativo, pois a reação é exotérmica. Então: H = -23 kcal.

13 2.2 (UNESP) A entalpia da reação (I) não pode ser medida diretamente em um calorímetro porque a reação de carbono com excesso de oxigênio produz uma mistura de monóxido de carbono e dióxido de carbono gasosos. As entalpias das reações (II) e (III), a 20°C e 1 atmosfera, estão indicadas nas equações termoquímicas a seguir: (I)2C(s) + O2(g) 2CO (g) (II)C(s) + O2(g) CO2 (g)H= -394 kJ.mol-1 (III) 2CO(g) + O2(g) 2CO2 (g) H= -283 kJ.mol-1 Calcular a entalpia da reação ( I ) nas mesmas condições.

14 (I) 2C(s) + O 2 (g) 2CO (g) H= X (II)C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H= -394kJ.mol -1 (III) 2CO(g) + O 2 (g) 2CO 2 (g) H= -283kJ.mol -1 RESOLUÇÃO: 2C(s) + 2O 2 (g) 2CO 2 (g) H = - 788kJ. 2CO 2 (g) 2CO(g) + O 2 (g) H = kJ 2C(s) + O 2 (g) 2CO (g) H = kJ

15 É O CALOR ENVOLVIDO NA FORMAÇÃO DE UM MOL DA SUBSTÂNCIA A PARTIR DE SEUS ELEMENTOS NO ESTADO PADRÃO. ESTADO PADRÃO: 1 atm, 25°C E ESTADO ALOTRÓPICO MAIS COMUM DA SUBSTÂNCIA C (grafite) + O 2 (gasoso) CO 2 (gasoso) H f = -94,1 kcal.mol -1

16 SUBSTÂNCIA SIMPLES NO ESTADO PADRÃO E ESTADO ALOTRÓPICO MAIS COMUM TEM ENTALPIA ZERO. C (grafite) H = 0 C (diamante) H 0 O 2 (gasoso) H = 0 O 3 (gasoso) H 0 S 8 (rômbico) H = 0 S 8 (monoclínico) H 0 P n (vermelho) H = 0 P 4 (branco) H 0

17 CÁLCULO DO H A PARTIR DOS CALORES DE FORMAÇÃO ( H f ). H = H produtos - H reagentes

18 Calcule o calor de combustão do etanol: C 2 H 5 OH( ) + 3O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O( ) H de formação de C 2 H 5 OH( ) = -278 kJ/mol H de formação de CO 2 (g) = -394 kJ/mol H de formação de = H 2 O( ) = -286 kJ/mol RESOLUÇÃO: H = H produtos - H reagentes C 2 H 5 OH( ) + 3O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O( ) -278kJ + zero 2.(-394) + 3. (-286) Hreagentes = -278kJ -788kJ kJ Hprodutos = -1646kJ H = H produtos - H reagentes = -1646kJ – (-278) kJ H = kJ

19 É A ENERGIA ABSORVIDA PARA ROMPER UM MOL DE LIGAÇÕES QUÍMICAS NO ESTADO GASOSO. H – H (gasoso) H (gasoso) + H (gasoso) H = kJ

20 EM UMA REAÇÃO QUÍMICA, AS LIGAÇÕES DOS REAGENTES SÃO ROMPIDAS ( H>0) E AS LIGAÇÕES DOS PRODUTOS SÃO FORMADAS (( H<0), O SALDO É O H DA REAÇÃO. Dadas as energias de ligação em kcal/mol : C = C 147 C - C 58 C - C 79 C - H 99 C - C 83 Calcular a energia envolvida na reação: H 2 C = CH 2 (g) + C 2 (g) H 2 CC - CH 2 C (g)

21 REAGENTES: LIGAÇÕES ROMPIDAS: H > 0. H 2 C = CH 2 (g) + C 2 (g) 4 C –H = = C = C = = +147 Hreagentes= = 1 C- C =1. 58= kcal. PRODUTOS: LIGAÇÕES FORMADAS H < 0. H 2 CC - CH 2 C (g) 4 C-H = = C-C = = -158 Hprodutos = C-C = = kcal H = – 637 = +64 kcal.


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