Termoquímica

Introdução

A Termoquímica tem como objetivo o estudo das variações de energia que acompanham as reações químicas. A origem da energia envolvida numa reação química decorre, basicamente, de um novo arranjo para as ligações químicas.O conteúdo de energia armazenado,principalmente na forma de ligações é chamado de ENTALPIA (enthalpein, do grego = calor) esimbolizado por H (heat ).

Termoquímica Desenvolvimento

Termoquímica é a parte da química que estuda as quantidades de calor liberados ou absorvidos, durante uma reação química.

* Reação Endotérmica

É aquela que absorve calor do meio externo. É necessário fornecer calor.
Ex: fotossíntese (6CO₂ + 6H₂O + calor -> C₆H₁₂O₆ + 6O₂).

* Reação Exotérmica

É aquela que libera calor para o ambiente.
Ex: Queima do gás de cozinha (C₃H₈ + 5O₂ -> 3CO₂ + 4H₂O + calor).

Representação Gráfica

Entalpia (ΔH)

É o conteúdo global de calor de um sistema.
Unidade: Kcal ou KJ (1Kcal ~ 4,18KJ)
A variação da energia de um sistema (ΔH) pode ser calculado pela diferença entre as energias dos produtos e reagentes.

ΔH = H_prod – H_reag

*Reação endotérmica: H_prod > H_reag , ΔH > 0

*Reação exotérmica: H_prod < H_reag , ΔH < 0

Fatores que afetam a entalpia de uma reação

1 – Quantidade em mol de produtos e reagentes.
2 – Estado físico de produtos ou reagentes.
3 – Estado alotrópico de produtos ou reagentes. (alótropos = substância simples diferentes, formadas pelo mesmo elemento químico).
4 – Temperatura. Altas temperaturas fornecem reações endotérmicas e vice-versa.

Tipos de Entalpia

1 – Entalpia de formação (ΔH°f)
É o calor liberado ou absorvido na formação de 1 mol de uma substância no estado-padrão, a partir de substância simples.

Ex: Formação da Amônia = N_2(g) + 3 H_2(g) ->2 NH_3(g)

ΔH°f = -286KJ

2 – Entalpia de combustão (ΔH°C)
É o calor liberado na queima de 1 mol de uma substância no estado-padrão.
Ex: Queima do enxofre = S_(s) + O_2(g) -> SO_2(g)

ΔH°C = -78 KJ/mol

Conclusão

Termoquímica é o ramo da termodinâmica que se preocupa com os calores das reações (H) e com as trocas de energia entre as reações e o meio onde ocorrem.

Conceitos importantes
1. Energia Interna (U ou Q) – É a soma de duas outras modalidades de energia: a energia química e a térmica . U = EQ + ET

a) Energia química – É proveniente das ligações entre os átomos e da coesão entre as moléculas.

b) Energia térmica – É proveniente dos movimentos de rotação e translação e da vibração de átomos e moléculas.

2. Entalpia – É o conteúdo energético global de um sistema, ou seja, a soma da energia química e da energia térmica.

Observação 1 – A única diferença entre energia interna e entalpia é o meio onde ocorre a reação.

Observação 2 – Sistema adiabático é hermeticamente fechado (vedado), não permitindo trocas de calor entre o meio interno e o meio externo.

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