Termoquimica

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Disciplina de Química 2º Ano
Professor: Ronildo Oliveira

Aula Termoquímica
• Transformações químicas e energia
A energia transferida entre dois corpos (ou entre diferentes partes de um mesmo corpo) que têm temperaturas diferentes é denominada calor. O calor sempre flui espontaneamente do corpo mais quente para o mais frio.
A maioria das reações químicas ocorre produzindo variações deenergia, que freqüentemente se manifestam na forma de variações de calor. A termoquímica ocupa-se do estudo quantitativo das variações térmicas que acompanham as reações químicas. Essas reações são de dois tipos:
Reações exotérmicas: as que liberam calor para o meio ambiente.
Exemplos
• Combustão (queima) do gás butano, C4H10
C4H10(g) + 13/2 O2(g) => 4 CO2(g) + 5H20(g) + calor
•Combustão do etanol, C2H60:
C2H60(l) + 3O2(g) => 2 CO2(g) + 3 H2O(g) + calor
Na equação química, o calor é representado junto aos produtos para significar que foi produzido, isto é, liberado para o ambiente durante a reação.
Reações endotérmicas: as que para ocorrerem retiram calor do meio ambiente.
Exemplos
• Decomposição da água em seus elementos:
H20(l) + calor => H2(g) + 1/2 O2(g)
•Fotossíntese:
6 CO2(g) + 6 H20(l) + calor => C6H12O6(aq) + 6 O2(g)
Na equação química, a energia absorvida á representada junto aos reagentes, significando que foi fornecida pelo ambiente aos reagentes.
Exercícios 1
1- Pesquisar e desenhar o gráfico de reações endotérmicas e exotérmicas.
Aula 2
• Calor de reação
O calor liberado ou absorvido por um sistema que sofre uma reação químicaé determinado em aparelhos chamados calorímetros. Estes variam em detalhes e são adaptados para cada tipo de reação que se quer medir o calor. Basicamente, no entanto, um calorímetro é constituído de um recipiente com paredes adiabáticas, contendo uma massa conhecida de parede água, onde se introduz um sistema em reação. O recipiente é provido de um agitador e de um termômetro que mede a variaçãode temperatura ocorrida durante a reação.
A determinação do calor liberado ou absorvido numa reação química á efetuada através da expressão:
[pic]
onde:
• Q é a quantidade de calor liberada ou absorvida pela reação. Esta grandeza pode ser expressa em calorias (cal) ou em Joules (J). O Sistema Internacional de Medidas (SI) recomenda a utilização do Joule, no entanto, a caloria ainda émuito utilizada. Uma caloria (1 cal) é a quantidade de calor necessária para fazer com que 1,0 g de água tenha sua temperatura aumentada de 1,0ºC. Cada caloria corresponde a 4,18 J;
• m é a massa, em gramas, de água presente no calorímetro;
• c é o calor especifico do liquido presente no calorímetro. Para a água seu valor é 1 cal/g . ºC;
• [pic]é a variação de temperatura sofrida pelamassa de água devido a ocorrência da reação. É medida em graus Celsius.
Aula 3
• Entalpia
O calor, como sabemos, é uma forma de energia e, segundo a Lei da Conservação da Energia, ela não pode ser criada e nem destruída, pode apenas ser transformada de uma forma para outra. Em vista disso, somos levados a concluir que a energia:
• Liberada por uma reação química não foi criada, elajá existia antes, armazenada nos reagentes, sob uma outra forma;
• Absorvida por uma reação química não se perdeu, ela permanece no sistema, armazenada nos produtos, sob uma outra forma.
A energia armazenada nas substâncias (reagentes ou produtos) dá-se o nome de conteúdo de calor ou entalpia. Esta é usualmente representada pela letra H.
Numa reação, a diferença entre as entalpias dosprodutos e dos reagentes corresponde à variação de entalpia, [pic].
[pic]
onde:
• Hp = entalpia dos produtos;
• Hr = entalpia dos reagentes.
Numa reação exotérmica temos que Hp < Hr e, portanto, [pic]< O (negativo).
Numa reação endotérmica temos que Hp > Hr e, portanto, [pic]> O (positivo).
Aula 4
• Equações termoquímicas
As reações, como sabemos, são representadas através de...
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