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Físicoquímica Prof. Cláudio Dias TERMOQUÍMICA Parte da química dedicada ao estudo das quantidades de calor liberadas ou absorvidas nas reações químicas. As reações que liberam calor são exotérmicas e as reações que absorvem calor são endotérmicas. EXEMPLOS DE REAÇÕES A queima do carvão é uma reação exotérmica: A decomposição do calcário é uma reação endotérmica: CALORIMETRIA • Medição da quantidade de calor liberado ou absorvido nas reações. CALORIA • Quantidade de calor necessária para elevar de 14,5ºC para 15,5ºC a temperatura de 1g de água. • No SI, a unidade é o joule (J) • 1 cal = 4,184 J CALOR ESPECÍFICO • Quantidade de calor necessária para elevar de 1ºC a temperatura de 1g de uma substância. • Calor específico da água = 1 cal / g x ºC • Calor específico do etanol = 0,6 cal / g x ºC QUANTIDADE DE CALOR • Produto da massa pelo calor específico e pela variação de temperatura. Calcule a quantidade de calor liberada por uma reação capaz de elevar de 20ºC para 28ºC a temperatura de 2 Kg de água. I) 2 Kg de água = 2 000 g II) Q = 2000 x 1 x 8 = 16 000 cal OU 16 Kcal 1L de água tem 22ºC. Se ele receber 25Kcal, qual será a temperatura final dessa água? I) 1L de água pesa 1 000 g II) Q = 1000 x 1 x DT = 25 000 cal DT = 25ºC III) Tfinal = Tinicial + DT Tfinal = 22ºC + 25ºC = 47ºC ENERGIA INTERNA • Energia potencial armazenada no interior de substâncias, de duas formas: Energia Química e Energia Térmica. PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA • Em um sistema isolado, a quantidade total de energia é constante. ENTALPIA Conteúdo de energia de uma reação química. A variação de entalpia é a medida da quantidade de energia liberada (ou absorvida) por uma reação química, em uma pressão constante. VARIAÇÃO DE ENTALPIA – DH Diferença entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes. REAÇÕES DE OXIDAÇÃO A queima do carvão é uma reação exotérmica: A oxidação do nitrogênio é uma reação endotérmica: Na decomposição de 2 mols de nitrato de amônio, ocorre liberação de 411,2 KJ. Calcule a variação de entalpia na decomposição de 1 mol do sal. VARIAÇÃO DE ENTALPIA – DH Se uma equação química for multiplicada por X, o valor de DH também será. VARIAÇÃO DE ENTALPIA – DH EXERCÍCIOS Calcule a quantidade de calor liberada por uma reação capaz de elevar de 25ºC para 30ºC a temperatura de 200g de etanol. • massa de etanol = 200 g •Calor específico do etanol = 0,6 cal / g x ºC •Variação de temperatura = 5 ºC QUANTIDADE DE CALOR • Produto da massa pelo calor específico e pela variação de temperatura. • Q = 200 X 0,6 X 5 •Q = 600 cal 500 mL de água tem 26ºC. Se eles perderem 10Kcal, qual será a temperatura final dessa água? OBS.: 500 mL de água pesam 500 g • massa de agua = 500 g •Calor específico da água = 1 cal / g x ºC •Quantidade de calor = 10 000 cal II) Q = 500 x 1 x DT = 10 000 cal DT = 20ºC III) Tfinal = Tinicial - DT Tfinal = 26ºC - 20ºC = 6ºC Tfinal = Tinicial + DT Reações endotérmicas Tfinal = Tinicial - DT Reações exotérmicas Finalização The End
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