termoquimica

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TERMOQUÍMICA

A Energia e Nossa Vida!!
Quase toda a energia é derivada de reações
químicas;
 Queima de combustíveis fósseis;
 Reações químicas numa bateria;
 Formação de biomassa pela fotossíntese;


O Que Vamos Estudar?
A natureza da energia;
 O conceito de trabalho;
 A 1ª lei da termodinâmica;
 Energia Interna;
 Entalpia;
 Calorimetria;
 Lei de Hess;
 EnergiaLivre;
 Entropia;


Natureza da Energia
Energia Potencial = Ep = mgh
 Energia Cinética = Ec = ½ mv2
 Energia Química ( energia cinética das
moléculas)
 Unidade: Joule (J) = 1J = 1kg.m2.s-2
 Uma massa de 1kg movendo-se à velocidade
de 1m/s possui energia de 1J;
 1 cal = 4,184 J;
 1 Cal = 1000cal = 1Kcal ( Caloria nutricional);


Sistemas e Vizinhanças
Sistema – é o nossoobjeto de estudo;
 Vizinhança: tudo que resta fora do sistema;
 Ex: A variação de energia em laboratório;
 A dissolução da soda em água;
 O recipiente e tudo além dele é considerado
vizinhança;
 Sistemas Fechados – pode trocar energia sem
se importar com sua vizinhança.
 Ex: Um mistura de gás hidrogênio (H2) e gás
oxigênio ( O2 ) em um cilindro.


CALOR








Caloré uma forma de energia que é medido
através da variação da temperatura.
q = C ΔT
Capacidade Calorífica (C) (J°C-1) : expressa a
quantidade de energia necessária para elevar em 1°C a
temperatura de um corpo; Varia com o tamanho e
natureza da amostra, portanto é uma propriedade
extensiva. Portanto C é diretamente proporcional a
massa, ou seja C = m.ce;
Calor Específico (ce): representa aquantidade de calor
necessária para elevarmos em 1°C ( 14,5 – 15,5 C) a
temperatura de 1 g de uma substância (cal/g°C)
Capacidade Calorífica Específica: q = m ce ΔT

Capacidades Caloríficas
Específicas
Substância

Capacidade Calorífica Específica
J/g°C ( 25°C)

Água líquida

4,18

Etanol

2,45

Azeite de Oliva

2,00

Grafite

0,711

Chumbo

0,128

Cobre

0,387Ferro

0,4498

Granito

0,803

Ouro

0,129

Prata

0,235

Variação de Energia nas
Reações Químicas
Quando as moléculas dos reagentes são fortemente
atraídas umas pelas outras, mais energia pode ser
liberada na etapa final quando os produtos são
formados, do que é necessária para separar
inicialmente as moléculas dos reagentes. Ocorre então
liberação de calor sendo oprocesso exotérmico ( Brady,
2008);
 Quando as forças atrativas dos reagentes são mais
fracas do que as forças dos produtos, a formação do
produtos requer dispêndio de energia. Ou seja mais
energia é absorvida para separar as moléculas nas
duas primeiras etapas do que é recuperada quando os
produtos são formados, sendo considerada uma reação
endotérmica (Brady,2008);


Calor e trabalho
Trabalho e calor são simplesmente maneiras
alternativas de se transferir energia. Usando
esta convenção de sinais, podemos
relacionar o trabalho w e o calor q que
entram (ou saem) no sistema com a
variação de energia interna (∆E) que o
sistema sofre:
∆E = q + w

Calor e Trabalho
A energia interna só depende do estado atual do sistema.
Portanto podemos dizer que a energia interna éuma
função de estado. Este enunciado refere-se a primeira lei
da termodinâmica.
 A primeira lei é um dos mais sutis e mais poderosos
princípios inventados pela ciência. Implica que
podemos transferir energia de várias maneiras, mas
não podemos criar nem destruir energia.


Calor de Reação




A maioria das reações que são do nosso interesse não
ocorre a volume constante. Ocorreem recipientes
abertos, como, por exemplo, tubos de ensaio e béqueres,
onde a reação está submetida à pressão constante da
atmosfera.
Quando as reações ocorrem a pressão constante, podem
transferir energia na forma de calor de reação a pressão
constante, qp, e na forma de trabalho de expansão (w),
de modo que para calcular
∆E necessitamos das
equações:

W = - P ΔV (Trabalho de...
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