estudo sobre a termoquimica

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UM ESTUDO SOBRE A TERMOQUÍMICA
RESUMO
 Para compreendermos a Química de forma completa, precisamos compreender as variações energéticas que andam juntas com as mudanças químicas. Esse estudo tem como objetivo definir a área de estudo da química denominada Termoquímica, essa engloba os processos que transferem ou absorvem calor. Nesse trabalho, examinaremos as relações entre reações químicas e variações de energia envolvendo calor. Para tanto discutiremos um área da termodinâmica que é chamada termoquímica. Em primeiro momento traremos brevemente sobre o que entendemos sobre termodinâmica, pois e necessário entender essa área para iniciarmos o estudo sobre termoquímica. Em um segundo momento, discutiremos os conceitos e variáveis relacionados ao assunto em destaque, ou seja, sobre a termoquímica. Destacaremos algumas equações termoquímicas, bem como alguns exemplos relacionados a essa matéria. Por fim, traremos uma breve conclusão sobre assunto estudado. 
ABSTRACT
In order to understand the Chemistry completely, you need to understand the variations in the energy which go hand in hand with the changes in the chemical. This study aims to define the field of study of chemistry called Thermochemistry, this includes the processes by which to transfer or absorb heat. In this work, we examine the relationship between chemical reactions and energy range involving the heat as well. To do so, we discuss one of the ideal, which is called thermochemistry. In the first stage we will briefly review our understanding of thermodynamics, and must be seen in this area is to begin with the study of thermochemistry. In a second step, we will discuss the concepts and variables that are related to the topic in focus, namely, on the thermochemistry. We outline some of the equations 
thermochemistry, as well as a couple of examples related to this matter. In the end, we will bring you a brief conclusion about the subject being studied.
SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO	5
1.	CONCEITOS RELACIONADOS À TERMODINÂMICA.	6
1.1 ENTALPIAS APLICADAS A TERMOQUÍMICA	7
1.2	EQUAÇÃO TERMOQUÍMICA	8
1.3 EXEMPLOS DE EXERCÍCIOS APLICADOS A TERMOQUÍMICA	9
CONCLUSÃO	11
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	12
INTRODUÇÃO
As transformações sofridas pela matéria são, quase sempre, acompanhadas por absorção ou liberação de energia. Esta energia é estudada por um seguimento da química denominado de TERMOQUÍMICA. 
Muitas reações importantes para a nossa vida são estudadas na Termoquímica. Por exemplo, os combustíveis usados para mover a nossa sociedade passam por reações de combustão, liberando energia na forma de calor, que é aproveitada para gerar movimento, eletricidade e aquecimento. Processos em que há liberação de calor são chamados de exotérmicos. Por outro lado, quando um gelo derrete ou quando a água líquida passa para o estado de vapor, há uma absorção de calor. Esses casos são processos endotérmicos.
A termoquímica faz parte de um assunto mais abrangente que é denominado com termodinâmica, que é a ciência das relações entre o calor e outras formas de energia. A primeira lei da termodinâmica menciona que a variação na energia interna de um sistema é a soma do calor e do trabalho ( ΔE = q + w). A entalpia é a medida de calor das substâncias, e a variação dela pode ser utilizada para prever a entalpia padrão de uma reação química.
Para iniciar nosso estudo sobre a termoquímica, necessitamos destacar alguns conceitos importantes da termodinâmica. Após discutiremos os conceitos e variáveis relacionados ao assunto em destaque, ou seja, sobre a termoquímica, destacando exemplos relacionados a essa matéria. 
CONCEITOS RELACIONADOS À TERMODINÂMICA. 
Quando utilizamos a termodinâmica para analisar mudanças de energia interna, focalizamos nossa atenção em uma parte do universo limitada e bem definida. Em Química, muitas vezes falamos sobre sistemas; todo resto é chamado vizinhança. Quando estudamos a variação de energia interna que acompanha uma reação química em laboratório, os químicos normalmente constroem um sistema. 
O recipiente e tudo além dele são considerados vizinhança. Os sistemas que podemos estudar mais facilmente são chamados sistemas fechados. Um sistema fechado pode trocar energia sem se importar com suas vizinhanças (...) A relação entre calor, o trabalho e a variação de energia intensa de um sistema é importante; de fato, é a pedra fundamental da ciência. (SUSSUCHI, et.al. s/n, pg. 268)
Energia, assim como a matéria, é um conceito muito difícil de definir precisamente. Energia é a capacidade de realizar trabalho ou transformar calor. Quando uma força é aplicada em um objeto para deslocá-lo de um ponto a outro, dizemos que foi realizado trabalho sobre o objeto. Este trabalho (W) pode ser calculado pela expressão: W = F x d (1) onde, F é a força aplicada e d o deslocamento do objeto. No sistema internacional de medidas a unidade de calor é o Joule (J). 
O calor é energia que é transferida num dado processo, como o resultado da variação da temperatura. O calor sempre flui do objeto mais quente para o mais frio, isto é o de mais alta temperatura para o de mais baixa. A nível atômico e molecular observasse que a energia cinética das partículas varia com a temperatura. (SUSSUCHI, et.al. s/n, pg. 269)
Se a temperatura aumenta a energia cinética média (Ec) cresce e consequentemente se a temperatura diminui a energia cinética decresce. Observa-se também o fluxo de calor entre dois objetos ocorrerá até que eles atinjam a mesma temperatura. Do ponto de vista do fluxo de calor, podemos distinguir dois tipos de reações: as reações exotérmicas e as endotérmicas.
Segundo Roberto (2000), as relações endotérmicas “São aquelas reações que ocorrem absorvendo calor externo”; já as exotérmicas “são aquelas reações que ocorrem liberando calor para o meio ambiente”. Ou seja, um exemplo de processos endotérmicos, é a fusão do gelo, onde o calor flui da vizinhança para dentro do sistema. Esse processo mostra-se frio. Já no processo chamado exotérmico, um exemplo seria a combustão da gasolina, o calor flui para fora do sistema em direção à sua vizinhança. Esse processo mostra-se quente.
1.1 ENTALPIAS APLICADAS A TERMOQUÍMICA
Toda espécie química possui uma energia, que quando medida a pressão constante, é chamada de ENTALPIA (H). 
Não é possível calcular a entalpia de um sistema, e sim a sua variação (H) 
Fonte: ROBERTO, A.
Nos processo denominado endotérmicos, que são aquelas nas quais um sistema reativo absorve calor do meio ambiente. um exemplo comum deste tipo de reação é a fusão do gelo, temos:
Fonte: ROBERTO, A. 
Já nos processos exotérmicos, se caracterizam por liberarem energia para o meio ambiente. Observa-se que a maioria das reações realizada em laboratórios é exotérmica. Um exemplo disto é a combustão do metano temos:
Fonte: ROBERTO, A.
Vimos que nos dois tipos de reações há troca de calor entre o sistema reativo e o meio ambiente. Este fluxo de calor é denominado de entalpia. De acordo com esta definição podemos dizer que:
A equação química que apresenta a entalpia da reação e onde se menciona todos os fatores que podem influenciar no valor da entalpia.
São eles: proporção estequiométrica; estado físico; estrutura cristalina; temperatura; pressão; variação da entalpia.
Nas reações exotérmicas a entropia decresce e a entalpia dos produtos é menor do que a dos reagentes, isto é
Fonte: Site Ensino a distância. Disponível em http://www.ensinoadistancia.pro.br/EaD/QG/aula-16/Termoquimica.pdf^
 
Nas reações endotérmicas a entalpia do sistema reativo cresce, isto é, a entalpia dos produtos é maior do que a dos reagentes, veja figura abaixo.
Fonte: Site Ensino a distância. Disponível em http://www.ensinoadistancia.pro.br/EaD/QG/aula-16/Termoquimica.pdf^
1.2 EQUAÇÃO TERMOQUÍMICA
É a equação química que indica a variação de entalpia da reação, os estados físicos das substâncias e as condições de temperatura e pressão em que a mesma se processa. Exemplo:
 Fonte: ROBERTO,A. 
Observações: 
 Se a equação termoquímica em um sentido for endotérmica, no sentido contrário será exotérmica.
 Quando não citamos os valores da pressão e da temperatura é porque correspondem as condições ambientes.
Como determinar o calor de reação (entalpia)?
O calor de reação, chamado de entalpia, pode ser determinado de maneira indireta pelo próprio conceito de variação de entalpia:
Só é possível determinar a variação de entalpia de uma reação, ou seja, não é possível definir a entalpia de cada substância separadamente.
A entalpia-padrão é a variação de entalpia da formação de 1 mol de um produto por meio de seus elementos constituintes (substâncias simples), todos em seus estados-padrão.
Estado padrão na termoquímica é caracterizado por: Temperatura de 25ºC; Pressão de 1 atm;Estrutura cristalina ou alotrópica mais estável (se for o caso);Estado físico usual da substância.
1.3 EXEMPLOS DE EXERCÍCIOS APLICADOS A TERMOQUÍMICA
1. (UFRRJ) Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc.
Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta:
a)   O gráfico representa uma reação endotérmica.
b)   O gráfico representa uma reação exotérmica.
c)   A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos.
d)   A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes.
Nesse caso a resposta correta seria a letra B. O gráfico é de uma reação exotérmica porque a entalpia dos reagentes (Hr) apresenta maior valor que a entalpia dos produtos (Hp).
2. (Fuvest) Considere os dados da tabela abaixo, a 25 ºC e 1 atm.	
a) Calcule a variação de entalpia (em kJ/mol) quando a base reage com o ácido para formar o correspondente sal.
b) Essa reação de salificação é exotérmica ou endotérmica? Por quê?
Nesse caso a resposta correta seria a) ∆H= –176 kJ/mol; b) exortérmica. Pois seu ΔH é menor do que zero, o que indica que a reação libera calor.
Obs: Os exercícios foram retirados da página Descomplica. 
CONCLUSÃO
As mudanças na energia, especialmente de calor, durante o processo das reações são estudadas na termoquímica. A energia interna de um sistema pode mudar por causa da energia transferida entre o sistema e a vizinhança. A primeira lei da termodinâmica interpreta que a variação de energia interna de um sistema é a função termodinâmica que relaciona o calor e o trabalho realizado no ou pelo sistema. A entalpia é uma função que depende apenas dos estados inicial e final do sistema. 
As reações e processos estudados pela termoquímica são extremamente importantes para a vida no planeta e também são muito frequentes no cotidiano, por isso a importância e a necessidade do estudo dessa ramificação da termodinâmica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Kotz, J. C.; Treichel Jr., P. M. Química Geral. Trad. 5 ed. Thomson, 2003. 
Mahan, B. M.; Myers, R. J. Química: um curso universitário. 4 ed. Prentice Hall, 2005. 
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Russel, J. B. Química geral. Ed. Makron Books do Brasil, 1994.
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BATISTA. C. Termoquímica: o que é, reações químicas e entalpias. Disponível em < https://www.todamateria.com.br/termoquimica/> Acesso em 30 de Março de 2020
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "O que é Termoquímica?"; Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-termoquimica.htm>. Acesso em 30 de Março de 2020.
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SÓQ. VIRTUOUS, "Termoquímica” Tecnologia da Informação, 2008-2020. Disponível em <http://www.soq.com.br/conteudos/em/termoquimica/>. Acesso em 30 de Março de 2020.
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