Termoquímica

• as reações químicas e transformações químicas, quase sempre, envolvem perda ou ganho de calor;
• calor: energia em movimento.
• TERMOQUÍMICA: estudo da perda ou ganho de calor numa reação, ou seja, se na reação proposta há calor sendo liberado ou absorvido.

         Exemplo de reações que podem ser estudadas na termoquímica

REAÇÕES QUE LIBERAM ENERGIA	REAÇÕES QUE ABSORVEM ENERGIA
Queima do carvão	Cozimento de alimentos
Queima da vela	Fotossíntese das plantas, o sol fornece energia
Reação química em uma pilha	Pancada violenta inicia a detonação de um explosivo
Queima da gasolina no carro	Cromagem em para-choque de carro, com energia elétrica

As transformações físicas também são acompanhadas de calor, como ocorre na mudanda de estados físicos da matéria.

• sólido > liquido > gasoso = absorção de calor.
• gasoso > líquido > líquido = liberação de calor.

absorção de calor
 

SÓLIDO               LÍQUIDO                GASOSO

 liberação de calor

A energia proveniente das reações, são decorrentes da reorganização das moléculas. Tal energia é denominada de entalpia H. É a energia que vem de dentro da molécula.

Nas reações químicas não é necessário calcular a entalpia. Devemos calcular, geralmente, a variação de entalpia (ΔH).  

A variação de entalpia é a diferença entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes. 

                        

UNIDADE DE CALOR

TIPOS DE REAÇÕES

- ENDOTÉRMICA: absorvem calor (+)

  

                                         

- EXOTÉRMICA: liberam calor (-)

                                         

ENTALPIA

Tipos de Entalpias

Através de algumas reações, é possível calcular o valor da variação de entalpia.
- Entalpia de Formação: A Entalpia de formação é a energia da reação quando forma 1 mol de substância, a partir de substâncias simples como O_2(g), N_2(g), _(g), Na_(s), S_(s)

Estado Padrão: é a forma mais estável de uma substância a 25°C e a 1atm de pressão. São as substâncias simples.
As substâncias que participam da reação de formação devem ser simples. Devem informar o estado físico. Sua variação de entalpia de formação padrão é zero.

- Entalpia de Combustão: É sempre uma reação exotérmica. É o calor liberado na reação de combustão de 1 mol de uma substância em presença de gás oxigênio O2(g).

              combustão incompleta: A + O_{2 --------> C +} H₂O

              combustão parcial: A +  O_{2 --------> CO +} H₂O

              combustão completa: A + O_{2 ------> C}O_{2 +} H₂O

- Entalpia de Ligação: 

LIGAÇÃO	H°(kJ/MOL)	LIGAÇÃO	H°(kJ/MOL)	LIGAÇÃO	H°(kJ/MOL)
H – H	436	H – Br	366	N – C	305
H – O	463	H – I	299	C ≡ C	837
N – N	163	H – N	388	C = C	612
N = N	409	H – C	412	C – C	348
N ≡ N	944	O = O	496	C – Cl	338
H – F	565	O – C	360	Br – Br	193
H – Cl	431	O = C	743	Cl – Cl	242

A partir desta tabela com dados das ligações de alguns elementos é possível calcular também outras entalpias, como por exemplo a de combustão e a de formação.

- Entalpia de Neutralização: reação de um ácido com uma base formando um sal. A reação é sempre exotérmica.

LEI DE HESS

• estabelece que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação.

                                               

Exemplo: Qual o valor da variação de entalpia da reação a seguir?

Resposta:

Observe que a ΔH1e ΔH2 são somadas, obtendo-se o valor da variação de entalpia. As equações químicas também são somadas, obtendo-se a reação global.

Para montar as equações e aplicar a Lei de Hess, podemos fazer algumas alterações matemáticas, seguindo as seguintes regras:
1°) as equações intermediárias devem estar de acordo com a reação global. Coloca-se as equações (dados) na ordem que reagem ou são produzidas. Se não estiverem de acordo, troca-se o sinal da ΔH;
2°) acertar os coeficientes também de acordo com a reação global. Se a equação for multiplicada, a ΔH também deve ser multiplicada pelo mesmo número.
3°) realizar o somatório para montar a reação global;
4°) somar os valores das ΔH das equações intermediárias para achar a ΔH da reação global.