PRIMEIRA LEI e ENTALPIA

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Capítulo 02:
Princípios de termodinâmica
A primeira lei
Termodinâmica
Área da físico-química que estuda as transformações da 
energia.....
....em particular da transformação de calor em trabalho e 
vice-versa
A conservação da energiaA conservação da energia
A energia não pode ser criada nem destruída, mas 
simplesmente convertida de uma forma para outra e 
transportada de um lugar para outro.
Em quais formas a energia pode existir???
+ + + +..
..+.......+ .... = constante
Energia
Cinética 
Energia
Potencial
Energia
Térmica
Energia
Elétrica
Supondo W o trabalho e q a energia transferida em forma de
calor para um sistema
E como ela pode ser transferida de uma parte 
da matéria para outra???
∆U = w + q Primeira Lei da termodinâmica
Princípios de Termodinâmica
Sabemos que os sistemas físicos podem possuir energia em 
uma grande variedade de formas .
Sistema????
Parte do universo que desejamos estudar.....
........As dimensões de um sistema são escolhidas de 
acordo com as necessidades do estudo!!!!
Princípios de Termodinâmica
As relações entre calor, trabalho e a variação de energia 
de um sistema são extremamente importantes!!!de um sistema são extremamente importantes!!!
A amostra é o sistema de interesse...... O restante são as 
vizinhanças. O sistema é observado nas vizinhanças!!!!!
Um sistema pode ser aberto ou fechado!!
Um sistema é “aberto” 
quando pode trocar 
energia e massa com a 
vizinhança; “fechado” 
quando pode trocar 
energia, mas não pode energia, mas não pode 
trocar massa, e 
“isolado” quando não 
pode trocar nem 
energia nem massa!!!!
Um sistema pode ser aberto ou fechado!!
A variação da energia 
interna é constante em 
um sistema isolado 
(q = 0; w = 0).
A variação da energia A variação da energia 
interna do sistema é 
igual a energia que 
passa como calor ou 
trabalho através de suas 
fronteiras.
A energia pode ser trocada com as vizinhanças 
principalmente como trabalho ou como calor
Calor: é um processo de
transferência de energia
entre o sistema e asentre o sistema e as
vizinhanças. O calor é a
energia utilizada para fazer
com que a temperatura de
um objeto aumente.
A energia pode ser trocada com as vizinhanças 
principalmente como trabalho ou como calor
Trabalho é o movimento
contra uma força que a
ele se opõe.
O trabalho é a energia O trabalho é a energia 
utilizada para fazer com 
que um objeto se mova.
Trabalho é definido como qualquer quantidade que escoa
através da fronteira de um sistema durante uma mudança
de estado e é completamente conversível na elevação de
uma massa nas vizinhanças.
HCl (l) + Zn (s) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)
O hidrogênio produzido pela O hidrogênio produzido pela 
reação empurra a atmosfera 
circundante realizando 
trabalho sobre a mesma.
A energia deixa o sistema na 
forma de trabalho 
O trabalho (w) é 
transferência de 
energia que 
causa ou utiliza o causa ou utiliza o 
movimento 
uniforme dos 
átomos da 
vizinhança....
1. O trabalho aparece apenas na fronteira do sistema.
2. O trabalho aparece durante uma mudança de estado.
3. O trabalho se manifesta através de um efeito nas vizinhanças.
Algumas considerações sobre a definição de
trabalho:
O trabalho foi produzido 
nas vizinhanças. O trabalho foi destruído 
nas vizinhanças.
4. A quantidade de trabalho é igual a mgh, onde m é a massa que foi
suspensa, g é a aceleração devido a gravidade e h é a altura em que
a massa foi suspensa.
5. O trabalho é uma quantidade algébrica que pode ser positiva ou
negativa
O trabalho foi produzido 
nas vizinhanças.
O trabalho foi destruído 
nas vizinhanças.
E o Calor????
Que considerações podemos fazer a 
respeito da natureza molecular do 
Calor????
Quando a energia é transferida para as vizinhanças na 
forma de calor (q), os átomos e moléculas oscilam 
mais rapidamente em torno de suas posições de 
equilíbrio, ou se deslocam mais rapidamente!
Calor é a transferência de 
energia que causa ou 
utiliza o movimento 
aleatório dos átomos da 
vizinhança...quando a 
energia sai do sistema 
gera um movimento 
aleatório nas vizinhanças!!!
O calor é definido como uma quantidade que escoa através 
da fronteira de um sistema durante uma mudança de estado, 
em virtude de uma diferença de temperatura entre o sistema 
e suas vizinhanças.
1. O calor aparece apenas na fronteira do sistema.
2. O calor aparece durante uma mudança de estado.
3. O calor se manifesta por um efeito nas vizinhanças.
4. A quantidade de calor é proporcional à massa de água
Algumas considerações sobre a definição de
calor;
4. A quantidade de calor é proporcional à massa de água
que, nas vizinhanças, aumenta de 1 grau a temperatura.
5. O calor é uma quantidade algébrica; é positivo quando
uma massa de água nas vizinhanças é resfriada; é
negativo quando uma massa de água nas vizinhanças é
aquecida.
Calor
q = quantidade de calor absorvida pelo sistema 
q é um número positivo quando o sistema absorve
calor das vizinhanças
SISTEMA
Vizinhança
Quando:
O sistema ganha calor→ q é positivo→ processo Endotérmico
O sistema perde calor→ q é negativo→ processo Exotérmico
SISTEMA
Vizinhança
O calor sempre flui naturalmente de um sistema 
mais quente para frio!
QUENTE FRIO
Fluxo NATURAL 
de CALOR
É possível transferir calor de um sistema mais frio 
para outro mais quente????
QUENTE FRIOFluxo de CALOR
Um gasto de ENERGIA é requerido para produzir a 
transferência de calor em um sentido não natural!!!!!
O princípio zero da termodinâmica
Equilíbrio Térmico:
Ta Tb Ta Tb
Ta > Tb Ta=Tb
O princípio zero da termodinâmica
Dois sistemas que estão em equilíbrio térmico com um 
terceiro estão em equilíbrio térmico entre si.
Ta Tb
Tb Tc
Ta Tc
Medida do Trabalho
Sabemos que:
Trabalho = força × distância
Como por exemplo o trabalho é a força que se opõe à
elevação vertical de uma massa m sobre a superfície da
terra é mg. Portanto o trabalho necessário para elevar uma
massa de um altura h é:
Trabalho = mgh
Exemplo:
Qual é o trabalho realizado
pela elevação de um peso de
massa = 1 kg, do chão até
uma altura de 75 cm??
Trabalho = mgh
Trabalho = (1,0 kg) × (9,81 m.s-2) × (0,75 m)
Trabalho = 7,4 kg. m2 .s-2) = 7,4 J
Joule, J = kg. m2 .s-2
Trabalho = mgh
Se o sistema eleva um peso
nas vizinhanças e nesse
processo ele realiza 100 J de
trabalho, então:
w = -100 J
Quando o trabalho é feito
sobre o sistema teremos
w = +100 J
A mesma convenção pode ser utilizada
para energia transferida como calor, q.
Trabalho de Expansão
Trabalho feito pelo sistema quando expande contra uma
pressão oposta.
Exemplo:
Quando um pistão se move a uma
determinada distância (h), ele
percorre um determinado volume
∆(∆V). A pressão externa se opõe à
expansão com uma força F !!!
Temos que:
A→ área do pistão
Volume percorrido → ∆V= Ah
Força→ F = pext A
Trabalho = força × distância
Trabalho realizado = h × pext A
Reorganizando:
Trabalho realizado = pext × hA
Variação 
de Volume
extTrabalho realizado = pext × ∆V
Um sistema que realiza trabalho perde energia quando se 
expande.
Na expansão teremos um valor negativo para o trabalho 
realizado....
extw = - pext × ∆V
Quanto maior a pressão externa, maior a força que se opõe 
ao movimento e maior é o trabalho realizado pelo sistema.
A PROVA DO DIA 
28/03/2016 
ENVOLVE A MATÉRIA TODA DADA.
GASES e INTRODUÇÃO à GASES e INTRODUÇÃO à 
TERMODINÂMICA (até slide 30)!!!
LEMBRE-SE: Os slides de aula não 
suficientes para a prova!!!!!
Expansão contra pressão constante
Se a pressão externa se mantém
constante ao longo de todo o
processo de expansão o trabalho
será dado por:
V f −−=−= ∫
Vpw
VVV
VVpdVpw
ex
if
if
V
Vi exex
f
∆−=
−=∆
−−=−= ∫ )(
Exercício 01: Calcule o trabalho realizado por um sistema
onde ocorre uma reação que resulta na formação de 1,0 mol
de CO2 (g) a 25
oC e 100 kPa.
Dados:
1. O aumento do volume é de 25 dm3 (1 dm3 = 10-3 m3)
2. 1 Pa m3 = 1 J
∆V = 25 × 10-3 m3
w = p ∆V = (100 kPa) (25 × 10-3m3)
w = 2,5 kJ
Exercício 02: Um pistão, com área de 60 pol2, move-se
através de uma distancia de 8 polegadas contra uma pressão
de 3 atm. Calcule, em joules, o trabalho realizado.
Dados:
1. 1 pol = 2,54 cm A = 6 pol
2=38,70 cm2
d = 8 pol = 20,32 cm
∆V = A x d
∆V = 786,38 cm3
p = 3 atm
w = p∆V
w = 2359,2 cm3 atmp = 3 atm w = 2359,2 cm atm
A transformação de unidades é feita utilizando a constante
dos gases, R.
R = 82,05 cm3 atm K-1 mol-1 = 8,314 joules K-1 mol-1
joulesw 06,2392,2359
05,82
314,8 =×=
O que acontece quando a pressão externa é
igual a zero????
extw = - pext × ∆V
w = 0× ∆V
w = 0w = 0
Nesse caso o sistema não realiza trabalho ao se
expandir....pois nada se opõe ao movimento....Temos então a
chamada
EXPANSÃO LIVRE
A redução da pressão externa a zero leva a obtenção do trabalho mínimo 
na expansão de um sistema!!!
Como podemos obter o TRABALHO MÁXIMO
de expansão para uma dada variação de
volume???
O trabalho máximo será obtido quando a pressão externa 
tiver um valor máximo!!
A força que se opõe à expansão 
será a maior possível e o sistema será a maior possível e o sistema 
fará esforço máximo para 
empurrar o pistão...
Entretanto pext não pode superar 
p, pois, senão, teríamos uma 
situação de compressão e não de 
expansão!!!
O trabalho máximo é obtido quando a pressão externa é 
apenas infinitesimalmente menor que a pressão do gás no 
sistema...
As pressões precisão ser ajustadas para serem as mesmas 
em todas as etapas do processo de expansão.....
Assim....
Um sistema que permanece em equilíbrio mecânico com suas 
vizinhanças em todas as etapas de expansão realiza um 
trabalho máximo de expansão. 
pext ≈ p
O que acontecerá se em um determinado momento do
processo de expansão a pressão externa se tornar
infinitesimalmente maior do que a pressão do sistema????
pext infinitesimalmente maior p
O pistão se deslocará para o interior do sistema....
...quando o sistema está em um estado de equilíbrio 
mecânico, uma variação infinitesimal na pressão externa 
resulta em uma mudança na direção oposta a esta variação....
O processo é dito REVERSÍVEL ! 
Expansão Isotérmica Reversível 
Para um gás perfeito uma expansão pode ser isotérmica em 
função do contato entre o sistema e suas vizinhanças.
Pela equação geral dos gases, teremos em cada etapa da
expansão:
∫
∫
−=
−=⇒=
f
f
V
Vi
V
Viex
V
dV
nRTw
dVpw
V
nRT
p
Relembrando:
b
dx
xdx
x
b
ln
1
assim,
constanteln
1
=
+=
∫
∫
a
b
dx
xa
ln
1 =∫
i
fV
Vi V
V
nRT
V
dV
nRTw
f
ln−=−= ∫
O resultado pode ser expresso em uma curva igual a área
dada pela isoterma
V
nRT
p =
•O trabalho efetuado por um gás ideal
numa expansão isotérmica reversívelnuma expansão isotérmica reversível
é dado pela área sob a curva.
•O trabalho feito em uma expansão
irreversível contra a mesma pressão
final é dada pela área do retângulo.
O trabalho reversível é maior que o 
irreversível!!!
Calcule o trabalho efetuado quando 50 g de ferro reagem
com ácido clorídrico produzindo hidrogênio gasoso (a) num
vaso fechado de volume fixo e (b) num frasco aberto, a
25oC.
(a) O trabalho de expansão somente ocorre quando há
variação de volume pois,
w = - pext × ∆Vextext ∆
se ∆V é igual a zero não houve trabalho de expansão
(b) quando o sistema se expande contra uma pressão
externa constante, o trabalho pode ser calculado pela mesma
equação anterior
extw = - pext × ∆V
Na expansão de um gás em um sistema aberto o volume final
é muitas vezes maior que o volume inicial (Vi) do gás. Vi é
desprezível em comparação a Vf. Logo,
∆V = Vf – Vi ≈ Vf
Da equação do gás ideal, temos que
p
nRT
VV f ==∆ p
w = - pext × ∆Vw = - pext × ∆VSubstituindo em
Teremos nRT
p
nRT
pw
ex
ex −=×−=
O valor de n será dado pela equação química que descreve o
processo reacional, visto n ser igual ao número de mols de
hidrogênio produzidos na reação.
Fe (s) + 2 HCl (aq)→ FeCl2 (aq) + H2 (g)
Cada mol de ferro leva a formação de 1 mol de hidrogênio,
então, quantos mols de H2 serão formados a partir da reação
de 50 g de ferro????de 50 g de ferro????
Número de mols de ferro será igual ao numero de mols 
de H2 produzido!!!!
Mols de ferro = 0,89 mol
KmolKJmolw
nRTw
2983145,885,0 11 ××=
−=
−−
kJw
KmolKJmolw
2,2
2983145,885,0
−=
××=
Calcule o trabalho de expansão que é feito durante a
eletrólise de 50 g de água, a pressão constante e a 25 oC.
2 H2O (l) → 2 H2 (g) + O2 (g)
nRTw −= Número de mols de O2: 1,39 mols
Número de mols de H2: 2,78 mols
Número de mols Total: 4,17 mols
kJJw
KmolKJmolw
33,1010332
2983145,817,4 11
−=−=
××−= −−
Qual é o trabalho de expansão em um
sistema a volume constante, como é o
caso em questão????
w = - pext × ∆V
w = O
Logo,Logo,
dU = dwexp + dwe + dq
dwe→ outro tipo de trabalho (elétrico por exemplo)
Será, dU = dq
Calor transferido a 
volume constante
∆U = qv
Calor transferido a 
volume constante, para 
uma variação finita
Ao medir a energia fornecida (q>0)
Energia = ∆U
Ao medir a energia fornecida (q>0)
ou cedida (q<0) em um sistema, em
forma de calor, a volume constante,
estamos realmente medindo a
variação de energia interna do
sistema.
Calorimetria
Calorímetro: dispositivo para 
medir a energia transferida 
como calor
Transformação adiabáticaTransformação adiabática
é uma 
transformação termodinâmica
pela qual não há troca 
de calor com o ambiente, 
apesar de haver variação 
térmica.
Calorimetria
Bomba calorimétrica
adiabática a volume
constante:
Durante a análise não 
há perda ou ganho de 
calor para as calor para as 
vizinhanças. 
A variação da 
temperatura será 
proporcional ao 
processo reacional 
sob análise.
∆U = qv
qv = C∆T, onde C é uma constante relacionada
ao próprio calorímetro.
A constante C pode ser calculada experimentalmente pelaA constante C pode ser calculada experimentalmente pela
combustão de uma massa de uma substancia conhecida
que libera determinada quantidade de calor.
Com a determinação de C fica fácil analisar a elevação de
temperatura que se mede diretamente como liberação de
calor.
Capacidade Calorífica
∆U = qv
A energia interna de uma substância
aumenta quando a temperatura se
eleva.
∆U = qv
qv = C∆T
Capacidade Calorífica
As tangentes à curva representam a capacidade
calorífica do sistema naquela determinada
temperatura.
v
v T
U
C 





∂
∂=
Cv representa a variação 
da energia interna do 
sistema com a 
temperatura...
considerando o volume 
constante!!!!
Capacidade calorífica é uma propriedade extensiva, ou 
seja, depende da massa da amostra sob avaliação:
100 g de água tem capacidade calorífica 100 vezes 
maior que 1 grama de água.
A capacidade calorífica de um sistema é a quantidade 
de calor necessário para elevar a temperatura do 
sistema em 
1 oC.
Capacidade calorífica é uma propriedade extensiva, ou seja, 
depende da massa da amostra sob avaliação:
11
,
−−⇒= molCJ
n
C
C oVmv
A capacidade calorífica molar (C ) é utilizadaA capacidade calorífica molar (CV,m) é utilizada
para substâncias puras, onde a capacidade
calorífica é expressa por mol da substância.
Capacidade calorífica relaciona a quantidade de calor, 
q, absorvida por uma substância ao aumento de 
temperatura do sistema. Assim:
TnCq mV ∆= , TnCq mV ∆= ,
A capacidade calorífica específica ou calor específico é:
m
C
C VV =
Capacidade calorífica relaciona a quantidade de calor, q, 
absorvida por uma substância ao aumento de temperatura do 
sistema. Assim:
TnCq mV ∆= ,
Substância C, J oC-1 mol-1
Al (s) 24,3
Capacidades caloríficas molares à pressão constante, 25 oC
Al (s) 24,3
Ag (s) 25,4
AgCl (s) 50,8
H2 (g) 28,8
H2O (l) 75,3
NaCl (s) 50,5
SiO2 (s) 44,4
Exercícios:
Uma amostra de 15,0 g de ouro (capacidade calorífica 25,4 J oC-1
mol-1) é aquecida de 16,1 oC para 49,3 oC. Na hipótese de que a
capacidade calorífica do ouro seja constante nesse intervalo, calcule
a quantidade de calor absorvida pelo ouro.
Au = 197 g mol-1, logo
15,0 g de Au equivalem a 7,61 × 10-2 mol.
∆T= 49,3 oC – 16,1 oC = 33,2 oC
TnCq mV ∆= ,
q =(7,61 × 10-2 mol)(25,4 J oC-1 mol-1)(33,2 oC) = 64,17 J
Teste seu conhecimento:
1. Um pedaço de cobre de 75,0 g é resfriado de 128,2
para 24,1 oC. sabendo que a capacidade calorífica do
cobre é de 24,4 J oC-1 mol-1, calcule o calor liberado pelo
cobre.
Dado: Cu = 63,55 g mol-1
TnCq mV ∆= , TnCq mV ∆= ,
q =(1,18mol)(24,4 JoC-1 mol-1)(-104,1 oC)= 2997,2 J
= 2,99kJ
Entalpia
Mudanças em um sistema
podem resultar na liberação
ou absorção de calor assim
como na realização de
trabalho no próprio sistema
e/ou nas vizinhanças!!
O valor de ∆U é o mesmo 
para as duas situações 
mas os valores de q e w
são diferentes
A entalpia (H) está relacionada a fluxos de calor 
quando nenhuma forma de trabalho é realizado.
Entalpia
A entalpia é uma propriedade termodinâmica do
sistema que possibilita calcular a quantidade de calor
transferida em um sistema a pressão constante.
Por que???
Quando o volume de um sistema não é constante a
variação de energia interna não é exatamente igual a
energia transferida na forma de calor.
Parte da energia fornecida retorna ao sistema na forma de
trabalho de expansão fazendo com que dU < dq.
Nesse caso a quantidade de
calor fornecido será igual a
variação de ENTALPIA do
sistema!!!
H = U + pV
∆H = ∆U + p∆V
∆H = ∆U + p∆V
A variação de entalpia é igual ao calor fornecido ao
sistema, quando o mesmo esta em uma situação de pressão
constante.
∆H = dq
Como????
Consideremos um sistema que sofre uma variação
infinitesimal qualquer....Então:
U = U +dU
p = p +dp
V = V +dV
A definição de entalpia passa a ser
H +dH
Substituindo na definição de entalpia teremos:
∆H = ∆U + p∆V
H + dH = (U +dU) +(p +dp)(V +dV)
Reorganizando:
H + dH = U +dU +p V+pdV+ Vdp +dpdV
Insignificante
Sabemos que:
U + pV = H 
H + dH = U + dU + p V + pdV + Vdp
H + dH = H + dU + pdV + Vdp
Assim:
Portanto:
dH = dU + pdV + Vdp
Da primeira lei temos que:
dU = dq + dw
Portanto:
dH = dq + dw + pdV + Vdp
Se o sistema estiver em equilíbrio com a vizinhança, à
pressão p, e o trabalho realizado for de expansão:
dw = -pdV
Substituindo:
dH = dq – pdV + pdV + Vdp
Assim:
dH = dq + Vdp
Como restrição do processo o aquecimento ocorre a pressão
constante, logo
p = 0 e Vdp = 0p = 0 e Vdp = 0
dH = dq
Quando um sistema está a uma pressão constante, e só 
efetua trabalho de expansão, a variação de entalpia é igual a 
energia fornecida ao sistema na forma de calor!!!!
dH = dq
Assim se o sistema absorve calor 
∆H será positivo e se o sistema ∆H será positivo e se o sistema 
libera calor ∆H será negativo.
Qual é mesmo a limitação para 
que a expressão acima seja 
verdadeira?????
Indique a variação do sinal da entalpia, ∆H, em cada um
processos sob pressão atmosférica. O processo será
endotérmico ou exotérmico. Explique
a) Um cubo de gelo se derrete.
b) 1 g de gás butano (C4H10) é queimado sofrendo um
processo de combustão completa, levando a formação de
CO e H O.CO2 e H2O.
c) Uma bola de boliche cai de uma altura de 2,4 m em um
balde de areia.
Variações de Entalpia Padrão
As variações de entalpia são usualmente registradas
para os processos que ocorrem em condições tomadas
como padrões.
Na maior parte desta exposição considera-se a
variação da energia padrão, H°, isto é, a variação devariação da energia padrão, H°, isto é, a variação de
entalpia num processo em que as substâncias,
nos estados inicial e final, estão nos respectivos
estados padrões.
O estado padrão de uma substância, numa certa
temperatura, é o da substância pura sob pressão de 1
bar.
Por exemplo:
• O estado padrão do etanol, a 298 K, é um líquido
puro, a 298 K, sob pressão de 1 bar (0,986 atm ≈ 1
atm).
• O estado padrão do ferro sólido, a 500 K, é o ferro
puro, a 500 K, sob pressão de 1 bar (1 atm).puro, a 500 K, sob pressão de 1 bar (1 atm).
A variação da entalpia padrão numa reação, ou num
processo físico, é a diferença entre as entalpias dos
produtos nos respectivos estados padrões, tudo numa
certa temperatura.
Exemplo:
Para variação da entalpia padrão tem-se o da entalpia
padrão de vaporização,
∆vapH°: variação de entalpia por mol quando um
líquido puro, a 1 bar, se vaporiza em gás, também a 1
bar, como na seguinte transformação:
H2O(l) → H2O(g) 
∆vapH ° (373 K) = +40,66 kJ mol-1
A entalpia é uma propriedade extensiva.
A ordem de grandeza do ∆H é diretamente proporcional
à quantidade:
→CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)
∆H = -890 kJ
2CH4(g) + 4O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(g) 
∆H =-1780 kJ
Quando invertemos uma reação, alteramos o
sinal do ∆H:
CO2(g) + 2H2O(l) → CH4(g) + 2O2(g)
∆H = +890 kJ
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)
∆H = -890 kJ
A relação entre entalpia do sistema e a energia
interna de um gás perfeito pode ser obtida da
equação pV = nRT
Como????
Faça a dedução aplicando a definição de H!!!!!
H = U + pVH = U + pV
H = U + nRT
g∆H = ∆U + ∆ng RT
Suponha a seguinte reação:
S (s) + 3/2 O2 (g) → SO3 (g)
Calcule o valor de ∆U298 k. (Dado: ∆H = -94,45 kcal mol-1)
g∆H = ∆U + ∆ng RTDa equação:
Explicitamos ∆U:Explicitamos ∆U:
−∆U = −∆H + ∆ng RT → ∆U = ∆H − ∆ng RT
∆ng = nfinal – ninicial (variação do número de mols de 
gas)
∆ng = 1 – 3/2 = -1/2
Substituindo:
∆U = (-94450 cal mol-1)− (-1/2) (1,987 cal K-1 mol-1) (298 K)∆U = (-94450 cal mol-1)− (-1/2) (1,987 cal K-1 mol-1) (298 K)
∆U = - 94150 cal mol-1
∆U = - 94,15 kcal mol-1
Suponha a seguinte reação:
H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (g)
Calcule o valor de ∆U298 k. (Dado: ∆H = -57,80 kcal mol-1)
Resposta:∆U = - 57,50 kcal mol-1
Suponha a seguinte reação:
½ H2 (g) + ½ Cl2 (g) → HCl (g)
Calcule o valor de ∆U298 k. (Dado: ∆H = -22,063 kcal mol-1)
Resposta:∆U = - 22,063 kcal mol-1
Até o momento pudemos observar que,
quando uma reação química acontece à
pressão constante, a quantidade de calor
liberado ou absorvido é expressa pela
variação de entalpia do sistema.
dH = dqdH = dq
∆H = ∆q
∆H = ∆q
Calor de Reação ou Entalpia de Reação
Sinal de ∆H Reação
+ Endotérmica
- Exotérmica
Lei de Hess
A variação da entalpia para qualquer 
processo depende somente da 
natureza dos reagentes e produtos e 
independe do número de etapas do 
processo ou da maneira como é 
realizada a reação.
Lei de Hess
Exemplo:
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ∆H = -802 kJ
2H2O(g) → 2H2O(l) ∆ H = -88 kJ2 2
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) ∆ H = -890 kJ
Observe que:
∆H1 = ∆H2 + 
∆
1 2
∆H3
� Se 1 mol de composto é formado a partir de seus
elementos constituintes, a variação de entalpia
para a reação é denominada entalpia de formação,
∆Hof .
� Condições padrão (estado padrão): 1 atm e 25 oC
(298 K).
Lembre-se que
(298 K).
� A entalpia padrão, ∆Ho, é a entalpia medida
quando tudo está em seu estado padrão.
� Entalpia padrão de formação: 1 mol de
composto é formado a partir de substâncias em
seus estados padrão.
Utilização de entalpias de formação para 
o cálculo de entalpias de reação
Utilizamos a lei de Hess para calcular as
entalpias de uma reação a partir das entalpias
de formação.
Sabendo disso calcule o valor de ∆H do seguinte
processo reacional: