Termoquímica

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Termoquímica
Disciplina: Físico-Química.
Professor: Dhion Meyg da Silva Fernandes.
Email: dhionmeyg@hotmail.com.
H
T
Q
J
K
1
FERNANDES, D. M. da S., Termoquímica. IFCE, 23 jul. 2014.
2
O que é Termoquímica
???
Parte da Química
que estuda as reações químicas e a energia envolvida. 
C + O2  CO2 + Calor
Vamos Imaginar!!!
FERNANDES, D. M. da S., Termoquímica. IFCE, 23 jul. 2014.
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Conceito
 Termoquímica: termo (calor) + Química;
 Parte da Química que estuda as modificações energéticas em reações químicas. 
Energia (KJ)
Reação (tempo)
A + B
C
Energia Liberada
Calor
FERNANDES, D. M. da S., Termoquímica. IFCE, 23 jul. 2014.
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Calor (Q)
 Século XVII: substância termogênea;
 Atualidade: energia resultante da troca de energia térmica (SANTOS, 2008, p.55).
Vizinhança
T = 100 K
Sistema
T = 300 K
Fluxo de
Temperatura
Calor Resultante
Equilíbrio Térmico
Calor Cessado
T = 150 K
T = 150 K
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Calor (Q)
 Unidade usual 
 Unidades Sistema Internacional de Unidades (SI) 
Caloria (cal): quantidade de calor necessária para elevar a temperatura em 1 °C, 1 g de água.
Joule (J)
1 cal = 4,18 J
James Prescott Joule
(1818-1889)
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Calor (Q)
 O poder calorífico dos alimentos;
 Queima de 1 g de substância pura:
Lipídios
Carboidratos
Poder calorífico em Macromoléculas
Lipídios
9000 cal
Carboidratos
4000 cal
Adaptada de Bianchi et al, 2005.
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 Propriedade física associada à energia cinética de moléculas;
 Está associada ao calor;
 Unidade (SI): Kelvin (K);
 Unidade usual (Brasil): Graus Celsius (°C) 
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Temperatura (T) 
Graus K = ° C + 273,15
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Entalpia (H)
 Soma das energias de um sistema 
mantido à pressão constante;
 Variação de entalpia (ΔH);
 Unidade (SI): Joule (J).
ΔH = Q
Temperatura
Energia
Entalpia
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1ª Lei da Termodinâmica
 Termodinâmica: Termo (calor) + dinamics (movimento) – estudo do movimento do calor;
1ª Lei: A Energia do Universo é constante, ela não pode ser criada ou destruída.
Sistema Inicial à
Pressão Constante
H = 100 KJ.
Liberação de Calor, Q = 70 KJ.
Sistema Inicial à
Pressão Constante
H = 30 KJ.
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Reações Termoquímicas
 Reações químicas que apresentam variação de energia entre reagentes e produtos, em forma de calor, Q;
 À pressão constante:
ΔH = Q
NaOH(S) + H2O(l)  Na+(aq) + OH-(aq)
ΔH = 40 KJ
Energia
(KJ)
Reação (tempo)
Reagentes
Produtos
ΔH
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Reações Termoquímicas
 Reação endotérmica: absorve calor do meio;
 Aumento de entalpia no sistema: ΔH é positivo.
Energia
(KJ)
Reação (tempo)
Reagentes
Produtos
+ ΔH
Reagentes
Pressão (Constante).
ΔH = Q
Produtos
Pressão (Constante).
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Reações Termoquímicas
 Reação exotérmica: libera calor para o meio;
 Diminuição de entalpia no sistema: ΔH é negativo.
Reagentes
Pressão (Constante).
ΔH = Q
Produtos
Pressão (Constante).
Energia
(KJ)
Reação (tempo)
Reagentes
Produtos
- ΔH
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Reações Termoquímicas
 Aplicações cotidianas
Combustão
-ΔH 
Exotérmico
Cozimento
+ΔH 
Endotérmico
Digestão
-ΔH 
Exotérmico
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Exercícios
I A dissociação de 5 g de hidróxido de sódio, NaOH, em 50 mL de água, H2O, em um erlenmeyer, fez com que um termômetro próximo mostrasse uma elevação na temperatura. Esta reação é endotérmica ou exotérmica? Por que?
Exotérmica, pois o fato de o termômetro registrar aumento de temperatura implica que houve liberação de calor do sistema para o ambiente.
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Exercícios
II Desenhe o gráfico da seguinte reação:
CaO (s) + 3 C (s)  CaC2 (s) + CO (g)
ΔH = + 465 KJ
Energia
(KJ)
Reação (tempo)
CaO (s) + 3 C (s) 
CaC2 (s) + CO (g) 
+ 465 KJ
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Referências
 BIANCHI, J. C. de A.; ALBRECHT, C. H.; DALTAMIR, M. J., Universo da Química. v. Único, 1 ed., São Paulo: FTD, 2005.
 LEVINE, I. N., Fisicoquímica. v. 1, 5 ed., Madrid: McGRAW-HILL, 2004. 
 MAHAN, B. M.; MEYERS, R. J., Química: um curso universitário. 4 ed., São Paulo: Blucher, 1995.
 MANESCHY, C. E., Fisico-Química. UFPA. Belém: UFPA, 2011.
 SANTOS, N. A. S., Química Aplicada às Ciências Naturais III. Unit, Aracajú, 2008.
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FERNANDES, D. M. da S., Termoquímica. IFCE, 23 jul. 2014.
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A maior sabedoria não é aquela guardada pelos grandes sábios ou pelos livros secretos, mas sim, aquela que você quer dar de presente para alguém.
D. M. da S. Fernandes, 2014.
Obrigado!!!
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