Termodinâmica

Termodinâmica (Def.): é a ciência que estuda as transformações de energia. As reacções químicas absorvem ou libertam energia, geralmente na forma de calor.

Entalpia, H Calor absorvido ou libertado durante uma transformação a pressão constante. O que se mede normalmente é a variação de entalpia DH = H (produtos) - H(reagentes) Processo endotérmico absorve calor: + H Processo exotérmico liberta calor: - H Unidades de energia: SI é o joule (J); 1cal = 4,18 J

Determinação da energia reticular Ex: NaCl Energia Reticular: é a quantidade de energia libertada quando um cristal é formado a partir das suas partículas componentes na fase gasosa; geralmente é expressa por mole de substância; é a força com que estão unidas as partículas de um sólido. Cálculo de Born – Haber

Líquidos O líquido pode ser formado Fundindo um sólido: a energia é absorvida de modo a superar as forças de atracção entre as partículas no retículo cristalino; Condensando um gás: a energia é retirada quando as forças de atracção são estabelecidas.

Evaporação e pressão de vapor Curva (a) Indica que a maioria das moléculas possui energia cinética baixa, a temperatura baixa Curva (b) Indica que a maioria das moléculas possui energia cinética alta, a temperatura alta

Pressão de vapor É a pressão exercida por um gás em equilíbrio com o seu líquido Depende da tendência que as moléculas têm de escapar da fase líquida; quando as forças intermoleculares são fracas, as moléculas tendem a escapar com facilidade e a pressão de vapor em equilíbrio torna-se alta. As curvas têm a mesma forma A pressão de vapor aumenta com a temperatura Ponto de ebulição de um líquido: é a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido é igual à pressão atmosférica

Equação de Clausius – Clapeyron (Exercícios) Serve para determinar o Calor de Vaporização (DHvap) de um líquido a partir de dados de pressão de vapor; usando gráficos pressão de vapor vs temperatura; Determinar o Calor de Vaporização (DHvap) quando a pressão de vapor for conhecida a duas temperaturas; Determinar a pressão de vapor a uma dada temperatura se o DHvap e a pressão de vapor for conhecida a uma outra temperatura.

Entalpia de formação padrão (DHfº) (Def.): é a variação de entalpia quando se forma uma mole de um composto a partir dos seus elementos à pressão de 1atm. Embora o estado padrão não especifique uma temperatura. Usaremos sempre valores de DHfº medidos a 25ºC. aA + bB → cC + dD DHreacçãoº = [cDHfº(C) + dDHfº(D)] - [aDHfº(A) + bDHfº(B)] DHreacçãoº = ΣnDHfº(produtos) - ΣmDHfº(reagentes) n, m são coeficientes estequiométricos Ex: Na (s) + Cl2(g)----> NaCl (s) Hºf = - 412,1 kJmol-1

1º Primeira Lei da Termodinâmica Baseia-se no Principio da conservação de energia. Esta Lei diz que a energia pode ser convertida de uma forma noutra, mas não pode ser criada ou destruída. Diferenças de energia E podem ser atribuídas ou a Calor adicionado: q =  E = E2 - E1 ou a Trabalho executado - W=  E = E2 - E1 por ex.: trabalho de expansão contra uma pressão externa W = Pext  V

Lei de Hess Estabelece que a variação da entalpia para qualquer reacção depende somente da natureza dos reagentes e dos produtos e não depende do número de etapas ou do caminho que conduz dos reagentes aos produtos (recorremos a essa lei quando determinamos a energia reticular)