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Tipos de entalpia ou de calor de formação Calor de formação ( ∆H f ) Existem inúmeras reacções químicas, portanto é muito difícil de medir o calor de formação de todas elas. Para se medir o calor de uma reacção química usa-se o calorímetro, um aparelho que não deixa vazar calor do seu interior. Portanto coloca-se dentro dele uma reacção para ocorrer e temos também um agitador para agitar os reagentes ou a solução. Temos ainda um termómetro de alta precisão que vai verificar se houve variação da temperatura ou não . Havendo variação da temperatura, podemos calcular a quantidade de calor (Q) usando a expressão: Quantidade de calor (Q) Q = m ∙ c ∙ ∆ T Onde: - m – massa - c – calor especifico - ∆ T – variação da temperatura. Como já sabemos é impossível calcular o calor de formação de todas as reacções, por isso foram convencionadas algumas regras para se calcular o calor de formação das substâncias sem recorrer ao calorímetro: Definições Calor de formação é todo calor que é libertado ou absorvido na formação de 1 mol de substância, a partir de substâncias simples , considerando o estado padrão. Substâncias simples – são aquelas formadas por átomos do mesmo elemento químico. Por exemplo, o H 2 , Cl 2 , Al , Na Ca , C, N 2¸ , etc. Estado padrão – é a forma mais estável de uma substância a 25 o C e a pressão constante (1atm). Ou melhor, é a forma mais comum de encontrar uma substância a 25 o C e pressão constante (1atm). Por exemplo, o carbono (C) tem duas formas alotrópicas , existe o carbono grafite ( C grafite ) e o carbono diamante ( C diamante ) mas a 25 o C e 1atm o que é mais abundante é a grafite, muitos usam a grafite mas raramente o diamante . Portanto oC grafite está no estado padrão. Assim como o gás oxigénio (O 2 ) e o gás ozono (O 3 ) o que é mais abundante é o gás oxigénio, logo o O 2 est á noestado padrão. Então por convenção, atribui-se entalpia igual a zero (0) para as Substâncias simples , ou seja, substâncias simples têm entalpia igual a zero (0). Logo a entalpia (H) do C grafite é zero, bem como a entalpia de O 2 é igual a zero. Já a entalpia do ( C diamante ) como não está no estado padrão a sua entalpia é diferente de zero (H ≠ 0) assim como a entalpia do O 3 é diferente de zero. Exemplo: Calcule o calor de formação do etanol (C 2 H 5 OH). Resolução Como sabemos a fórmula química do etanol é C 2 H 5 OH , e nós queremos formal 1 mol dele , ou seja, queremos calcular o seu calor de formação. Considerando o estado padrão , para formar o etanol a partir de substâncias simples basta só ver que elementos químicos temos na fórmula química do etanol (C 2 H 5 OH), portanto podemos ver que temos o Carbono (C), o Hidrogénio (H) e o Oxigénio (O, então p[ara formar o etanol precisamos do carbono, mas este deve estar no estado padrão é o carbono grafite, também precisamos do Hidrogénio que no seu estado padrão é representado pelo H 2(g) no estado gasoso e o Oxigénio representado pelo (O 2(g) ) .Então temos: C grafite + H 2(g ) + O 2(g) → C 2 H 5 OH (l) Mas a equação não está ace rtada então temos que acertá-la : 2 C grafite + 3 H 2(g ) + 1/2 O 2(g) → 1 C 2 H 5OH (l) Como queremos calcular a entalpia considerando o estado padrão então diz-se que a entalpia é entalpia padrão de formação representado por ∆ H o f . Como todas as substâncias que formam o etanol são simples e portanto, têm entalpia igual a zero, então todo o calor medido (no calorímetro) vai ser a entalpia do etanol. E neste caso, experimentalmente o valor de ∆ H of = - 277,69Kj/mol . Como a entalpia dos reagentes é igual a zero, logo do ∆ H o f = - 277,69Kj/mol dizemos que é a entalpia padrão de formação do e t anol, o valor do ∆H o f = - 277,69Kj/mol é a entalpia do próprio etanol.
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