A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

1 Termoquímica. 2 Introdução Um dos grandes problemas mundiais é constante necessidade de geração de energia. A Termoquímica possibilita uma solução viável.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "1 Termoquímica. 2 Introdução Um dos grandes problemas mundiais é constante necessidade de geração de energia. A Termoquímica possibilita uma solução viável."— Transcrição da apresentação:

1 1 Termoquímica

2 2 Introdução Um dos grandes problemas mundiais é constante necessidade de geração de energia. A Termoquímica possibilita uma solução viável (econômica e ecológica) para esta crescente demanda. –Combustão de biomassa; –Célula de hidrogênio.

3 3 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)

4 4 Tipos de Transformações Exotérmicas: –São as que liberam calor. Exemplos: Queima de carvão C (s) + O 2(g) CO 2(g) + ENERGIA Combustao do alcool C 2 H 5 OH + 3O 2CO 2 + 3H ENERGIA Combustao da Gasolina C 8 H /2O 2 8CO 2 + 9H ENERGIA Gas Butano (fogao) C 4 H /2O 2 4CO 2 + 5H ENERGIA

5 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

6 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

7 No sistema exotermico o sistema perde calor e o ambiente e aquecido. Calor Sistema Calor Sistema No sistema endotermico o sistema ganha calor e o ambiente se resfria.

8 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

9 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

10 10 Entalpia de uma substância Lei da conservação da Energia: –A energia não pode ser criada e nem destruída, apenas transformada. Entalpia (H): –É o conteúdo energético de uma substância. –O mais importante não é a Entalpia (H) e sim a diferença de Entalpia ( H)

11 11 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.

12 12 Reações Exotérmicas São reações que liberam energia, na forma de calor. H = H p – H r H<0 calor

13

14 14 Formas de se Apresentar uma Reação Exotérmica C graf + O 2(g) CO 2(g) kJ

15 15 Reações Endotérmicas São reações que absorvem energia, na forma de calor. H = H p – H r H>0 calor

16

17 17 Formas de se Apresentar uma Reação Endotérmica 2C graf + 2H 2(g) + 52 kJ C 2 H 4(g)

18 18 Exercício 1.(UEFS – BA) Considere-se a reação: H 2(g) + ½ O 2(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.

19 19 Exercício 2.(UERJ) Ao se dissolver uma determinada quantidade de Cloreto de Amônio em água a 25 o C, obteve-se uma solução cuja temperatura foi de 15 o C. A transformação descrita caracteriza um processo do tipo: a)Atérmico. b)Adiabático. c)Isotérmico d)Exotérmico. e)Endotérmico.

20 20 Estado padrão Estado físico mais estável Forma alotrópica mais estável Forma cristalina mais estável Nas condições: Temperatura = 25 o C Pressão = 1 atm

21 21 Formas alotrópicas Elemento Forma alotrópica mais estável Forma alotrópica menos estável OxigênioO2O2 O3O3 CarbonoC grafite C diamante EnxofreS rômbico S monoclínico FósforoP vermelho P branco

22 22 Fatores que influem nas entalpias Os principais fatores que afetam a H de uma reação são: –Estado físico dos reagentes e dos produtos. H gasoso > H líquido > H sólido –Estado alotrópico dos reagentes e produtos: A forma alotrópica de menor entalpia é a mais estável.

23 23 Convenção Importante Substância simples, no estado padrão, tem entalpia iguala zero (H=0). Exemplos (25 o C, 1 atm): – C grafite H = 0 –C diamante H 0 –O 2(L) H 0 –O 2(G) H = 0 –H 2 O (L) H 0

24 24 Entalpia Padrão de Formação - H o f 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) H 2(G) + ½ O 2(G) H 2 O (L) H o f = -285,5 kJ

25 25 Entalpia Padrão de Combustão É a variação de entalpia associada à combustão completa de um mol de uma substância, supondo-se no estado padrão todas as substâncias envolvidas na reação. Exemplo: –Combustão padrão do Metano ( CH 4 ). CH 4(G) + 2 O 2(G) CO 2(G) + 2 H 2 O (L) H = -890,4 kJ

26 26 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 o C e 1 atm. Exemplo: HCl aq + NaOH aq NaCl aq + H 2 O (L) H = -57,9 kJ

27 27 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 o C e 1 atm. Exemplo: CH 4(G) C (G) + 4 H (G) H = ,6 kJ

28 28 Lei de Hess A variação de entalpia em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação.

29 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.

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

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

32 Resolução: 1. A combustão de 1 mol de SO2(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.

33 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.

34 (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) + O2(g) H= +283 kJ 2C(s) + O 2 (g) 2CO (g) H= -505 kJ


Carregar ppt "1 Termoquímica. 2 Introdução Um dos grandes problemas mundiais é constante necessidade de geração de energia. A Termoquímica possibilita uma solução viável."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google