Aula 1 - Termoquímica noções de entalpia

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CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS
F B O N L I N E . C O M . B R
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PROFESSOR(A): ANTONINO FONTENELLE
ASSUNTO: NOÇÕES DE ENTALPIA
FRENTE: QUÍMICA II
OSG.: 117601/17
AULA 01
EAD – MEDICINA
Resumo Teórico
Introdução
Termoquímica é a parte da Química que estuda as trocas de 
calor entre sistema e vizinhança (meio ambiente), tanto para processos 
físicos (como as mudanças de estado físico e os processos de dissolução 
de sais) quanto para processos químicos (como as reações químicas 
de um modo geral).
As unidades mais utilizadas para as transferências de calor são 
a caloria, cujo símbolo é cal, e o joule, cujo símbolo é J. Respeitando a 
equivalência entre múltiplos e submúltiplos dessas unidades, podemos 
escrever:
1 cal = 4,18 J 1 kcal = 4,18 kJe
Classificação das reações
A classificação das reações químicas e dos processos físicos 
em relação à quantidade de calor liberada ou absorvida é dada por:
Exotérmicos: referem-se aos processos, sejam físicos ou químicos, 
que perdem calor para o meio ambiente, ou seja, liberam calor para 
a vizinhança.
Exemplo: a queima de um combustível ou o congelamento da água 
líquida.
Endotérmicos: referem-se aos processos, sejam físicos ou químicos, 
que absorvem calor do meio ambiente.
Exemplo: a decomposição da água em H2 e O2 ou a evaporação da 
água líquida.
Entalpia (H)
Entalpia é o conteúdo de calor de um sistema medido 
em condições de pressão constante. Quando nos referirmos a 
uma reação química, fato que ocorre em grande parte das vezes, 
a definição de entalpia deve ser ampliada para o conteúdo de calor 
medido em condições de pressão e temperatura constantes.
Na verdade, não realizamos a medida dos valores absolutos 
de entalpia, e sim das variações de entalpia (∆H). Assim, a variação 
de entalpia é dada por:
∆H = Hfinal – Hinicial = Hproduto – Hreagente = calor de reação
Observe o gráfico de entalpia para uma reação exotérmica, 
como, por exemplo, a formação do HCℓ:
H2(g) + Cℓ2(g) → 2HCℓ(g) + 184 kJ
Note que o calor liberado para a formação de 2 mol de 
HCℓ(g) é de 184 kJ. Vamos ao gráfico:
Caminho da reação
Calor liberado
∆H = −184 kJ
2HCℓ(g)
H2(g) + Cℓ2(g)HREAG.
H
HPROD.
∆H = Hproduto – Hreagente = – 184 kJ
Repare que ∆H é negativo porque Hproduto < Hreagente. 
Assim, para uma reação exotérmica, temos:
∆H < 0
Veja agora o gráfico de entalpia para uma reação endotérmica, 
como, por exemplo, a decomposição da água líquida:
2H2O(ℓ) + 558 kJ → 2H2(g) + O2(g)
Perceba que o calor absorvido para a decomposição de 2 mol 
de H2O(ℓ) é de 558 kJ. Veja o gráfico:
Caminho da reação
Calor absorvido
∆H = +558 kJ
2H2O(ℓ)
2H2(g)+ O2(g)
HREAG.
HPROD.
H
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MÓDULO DE ESTUDO
OSG.: 117601/17
∆H = Hproduto – Hreagente = +558 kJ
Repare que ∆H é positivo porque Hproduto > Hreagente. 
Assim, para uma reação endotérmica, temos:
∆H > 0
Observações:
1. Uma outra forma de se medir a quantidade de calor trocado 
num processo é a variação de energia interna (∆E ou ∆U), 
que corresponde ao calor trocado em condições de temperatura 
e volume constantes (para processos químicos). A variação de 
energia interna relaciona-se com a variação de entalpia por 
meio da 1ª lei da termodinâmica:
 ∆H = ∆E + !, em que ! é o trabalho realizado pela expansão 
(ou compressão) dos gases na reação, e pode ser calculado como:
• ! = P ⋅ ∆V = ∆n ⋅ R ⋅ T, para sistemas onde haja, ao menos, 
um componente gasoso, sendo ∆n a variação dos números 
de mol gasosos (coeficientes) no processo.
• ! ≅ 0, para processos onde não há gases.
2. Nas mudanças de fase de agregação (estado físico) de uma 
substância, as trocas de calor ocorrem da seguinte forma:
Sólido Líquido Gasoso
Endo Endo
Exo Exo
Exercícios
01. (Unesp – Modificada) Diariamente podemos observar que reações 
químicas e fenômenos físicos implicam variações de energia. 
Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica.
I. A combustão completa do metano (CH4), produzindo 
CO2 e H2O;
II. O derretimento de um iceberg;
III. A reação entre HCℓ e NaOH, em solução aquosa, que se 
aquece com a reação.
 Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que
A) I é exotérmico e II e III são endotérmicos.
B) I e III são exotérmicos e II é endotérmico.
C) I e II são exotérmicos e III é endotérmico.
D) I, II e III são exotérmicos.
E) I, II e III são endodérmicos.
02. (AFBJ) A forma de medir o calor liberado ou absorvido em 
processos, sejam físicos ou químicos, pode resultar em valores 
diferentes, dependendo da medida realizada. Observe os processos 
a seguir:
I. CO2(s) → CO2(g)
II. H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O(ℓ)
III. C(s) + CO2(g) → 2CO(g)
IV. H2(g) + Cℓ2(g) → 2HCℓ(g)
 Quais possuem valores de ∆H e de ∆E iguais, na prática?
A) I e II
B) I e III
C) I e IV
D) II e IV
E) III e IV
03. (UFMG) A dissolução de cloreto de sódio sólido em água foi 
experimentalmente investigada, utilizando-se dois tubos de 
ensaio, um contendo cloreto de sódio sólido e o outro, água 
pura, ambos à temperatura ambiente. A água foi transferida 
para o tubo que continha o cloreto de sódio. Logo após a 
mistura, a temperatura da solução formada decresceu pouco 
a pouco.
 Considerando-se essas informações, é correto afirmar que
A) a entalpia da solução é maior que a entalpia do sal e da água 
separados.
B) o resfriamento do sistema é causado pela transferência de calor 
da água para o cloreto de sódio.
C) o resfriamento do sistema é causado pela transferência de calor 
do cloreto de sódio para a água.
D) o sistema libera calor para o ambiente durante a dissolução.
04. (Fuvest) Nas condições ambiente, ao inspirar, puxamos para 
nossos pulmões, aproximadamente, 0,5 L de ar, então aquecido 
da temperatura ambiente (25 °C) até a temperatura do 
corpo (36 °C). Fazemos isso cerca de 16 ⋅ 103 vezes em 24 h. 
Se, nesse tempo, recebermos, por meio da alimentação, 1,0 ⋅ 107 J 
de energia, a porcentagem aproximada dessa energia, que será 
gasta para aquecer o ar inspirado, será de
Dados: ar atmosférico nas condições ambiente
densidade = 1,2 g/L
calor específico = 1,0 J g–1 °C–1
A) 0,1%
B) 0,5%
C) 1%
D) 2%
E) 5%
05. (Unicamp) Depois das 19 horas, os convidados começaram a chegar. 
Dina os recepcionava no bar, onde havia dois baldes: um deles com 
gelo e o outro com gelo-seco. Dina bradava aos quatro cantos: 
“Isso faz a festa tornar-se mais química, já que esses sólidos 
serão usados para resfriar as bebidas!” Para cada bebida, 
Estrondosa escolhia o sólido mais apropriado.
 Curiosamente, alguém pediu duas doses iguais de uísque, 
uma com gelo e outra com gelo-seco, mas colocou os copos 
em uma mesa e não consumiu as bebidas. Passado um certo 
tempo, um colega de faculdade resolveu verificar se Dina ainda 
era a “sabichona” de antigamente, e foi logo perguntando:
A) “Esses sólidos, quando colocados nas bebidas, sofrem 
transformações. Que nomes são dados para essas duas 
transformações? E por que essas transformações fazem 
com que as bebidas se resfriem?
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B) “Dina, veja essas figuras e pense naqueles dois copos de 
uísque que nosso amigo não bebeu. Qual copo, da situação 
inicial, corresponde ao copo d da situação final? Em algum 
dos copos, a concentração final de álcool ficou diferente 
da concentração inicial? Por quê?”
 Obs.: Considere as figuras para responder ao item B.
x
situação inicial situação final
y c d
Re
pr
od
uç
ão
/U
ni
ca
m
p
06. (F.M. Santa Casa) Exemplifique um processo endotérmico.
A) A queima da parafina de uma vela.
B) A dissolução do ácido sulfúrico concentrado na água líquida.
C) A combustão do álcool hidratado em motores de automóveis.
D) A vaporização da água de uma piscina pela ação da luz solar.
E) A formação de um iceberg a partir da água do mar.
07. (PUC-MG) Sejam dados os processos abaixo.
I. Fe(s) → Fe(l);
II. H2O(ℓ) → H2(g) + 
1
2
O2(g);
III. C(s) + O2(g) → CO2(g);
IV. H2O(v) → H2O(s);
V.NH3(g) → 
1
2
N2(g) + 
3
2
H2(g).
 A opção que representa somente fenômenos químicos 
endotérmicos é
A) I, II e V.
B) II e V, apenas.
C) III e IV, apenas.
D) II, III e V.
08. (Unicamp) Hot pack e cold pack são dispositivos que permitem, 
respectivamente, aquecer ou resfriar objetos rapidamente e nas 
mais diversas situações. Esses dispositivos geralmente contêm 
substâncias que sofrem algum processo quando eles são 
acionados. Dois processos bastante utilizados nesses dispositivos 
e suas respectivas energias estão esquematizados nas equações I 
e II apresentadas a seguir.
NH4NO3(s) + H2O(ℓ) → NH
+ 4 (aq) + NO
– 3 (aq) ∆H= 26 kJ · mol
–1 I
CaCℓ2(s) + H2O(ℓ) → Ca
2+ ( aq) + 2Cℓ
– ( aq) ∆H= – 82 kJ · mol
–1 II
 De acordo com a notação química, pode-se afirmar que as 
equações I e II representam processos de
A) dissolução, sendo a equação I para um hot pack e a equação II 
para um cold pack.
B) dissolução, sendo a equação I para um cold pack e a equação II 
para um hot pack.
C) diluição, sendo a equação I para um cold pack e a equação II 
para um hot pack.
D) diluição, sendo a equação I para um hot pack e a equação II 
para um cold pack.
09. (PUC-SP) O carvão, C, sofre combustão em presença de gás 
oxigênio. Dependendo da quantidade de comburente disponível, 
a combustão será incompleta, com formação de monóxido de 
carbono, ou completa, com formação de dióxido de carbono. 
O diagrama de energia que melhor representa a entalpia dos 
reagentes e produtos das referidas combustões é
H
(k
J 
· m
ol
–1
)
H
(k
J 
· m
ol
–1
)
H
(k
J 
· m
ol
–1
)
H
(k
J 
· m
ol
–1
)
H
(k
J 
· m
ol
–1
)
CO(g) + O2(g)
CO(g) + O2(g)
CO(g) + O2(g)
CO(g) + O2(g)
CO(g) + O2(g)
CO2(g)
CO2(g)
CO2(g) CO2(g)
CO2(g)
C(s) + O2(g)
C(s) + O2(g)
C(s) + O2(g)
C(s) + O2(g)
C(s) + O2(g)
A) B)
C) D)
E)
10. (UFMG) A queima de metano na presença de oxigênio pode 
produzir duas substâncias distintas que contêm carbono:
• monóxido de carbono, produzido pela combustão incompleta 
do metano; e
• dióxido de carbono.
As equações químicas dessas reações são:
Reação I
CH4(g) + 
3
2
O2(g) → 2H2O(g) + CO(g)
Reação II 
CH4(g) + 2O2(g) → 2H2O(g) + CO2(g)
Considerando-se essas reações, é correto afirmar que
A) ambas são exotérmicas e a quantidade de calor liberado em I 
é menor que em II.
B) ambas são endotérmicas e a quantidade de calor absorvido 
em I é menor que em II.
C) ambas são endotérmicas e a quantidade de calor absorvido 
em II é menor que em I.
D) ambas são exotérmicas e a quantidade de calor liberado em II 
é menor que em I. 
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MÓDULO DE ESTUDO
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11. (UFMG) Nos diagramas a seguir, as linhas horizontais correspondem 
a entalpias de substâncias ou de misturas de substâncias. 
O diagrama que qualitativamente indica as entalpias relativas de 
1 mol de etanol líquido, 1 mol de etanol gasoso e dos produtos da 
combustão de 1 mol desse álcool, 2CO2 + 3H2O, é
A) B) 
 
A) H
2CO2 + 3H2O
etanol gasoso
etanol líquido 
H
2CO2 + 3H2O
etanol líquido
etanol gasoso
C) D) 
 
C) H
2CO2 + 3H2O
etanol gasoso
etanol líquido
 
D) H
2CO2 + 3H2O
etanol líquido
etanol gasoso
12. (Fuvest) Uma das reações que ocorrem na obtenção de ferro a 
partir da hematita é:
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 3CO2(g) + 2Fe(s)
 O calor liberado por esta reação é cerca de 29 kJ por mol 
de hematita consumida. Supondo que a reação se inicie à 
temperatura ambiente (25 ºC) e que todo esse calor seja absorvido 
pelo ferro formado (o qual não chega a fundir), a temperatura 
alcançada por este é da ordem de
Dado: 
 Calor requerido para elevar de 1 ºC a temperatura de um mol de 
ferro = 25 J/mol ºC.
A) 1 ⋅ 102 ºC
B) 2 ⋅ 102 ºC
C) 6 ⋅ 102 ºC
D) 1 ⋅ 103 ºC
E) 6 ⋅ 103 ºC
13. (Udesc) Nos últimos anos, uma forte escalada no preço do 
petróleo, principal produto da matriz energética global, tem 
levado o mundo a buscar alternativas. Nesse cenário, o etanol 
virou a principal estrela do mercado energético global – 
o que é muito importante para a economia brasileira. Levando 
em consideração que a queima do etanol (CH3CH2OH) libera 
1300 kJ/mol, quantos quilogramas de chumbo podem ser 
aquecidos de 20 oC a 30 oC com a energia liberada na queima 
de um mol de etanol?
Dado: Calor específico do chumbo = 0,13 kJ/kg oC
A) 1,0 · 103 
B) 2,0 · 103 
C) 1,0 · 101 
D) 1,0 · 102 
E) 1,0 · 104 
14. (Enem) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem 
vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não 
esmaltados para conservar água a uma temperatura menor do 
que a do ambiente). Isso ocorre porque
A) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma 
temperatura menor que a dele, como se fosse isopor.
B) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua composição 
química. Na reação, a água perde calor.
C) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. 
Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do 
restante da água, que são assim resfriadas.
D) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na 
parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma 
temperatura maior que a de dentro.
E) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando 
substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a 
temperatura da água.
15. (Enem) Numa rodovia pavimentada, ocorreu o tombamento de 
um caminhão que transportava ácido sulfúrico concentrado. Parte 
da sua carga fluiu para um curso-d’água não poluído que deve 
ter sofrido, como consequência:
I. mortandade de peixes acima da normal no local do derrame 
de ácido e em suas proximidades;
II. variação de pH em função da distância e da direção da corrente 
de água;
III. danos permanentes na qualidade de suas águas;
IV. aumento momentâneo da temperatura da água no local do 
derrame.
 É correto afirmar que, dessas consequências, apenas podem 
ocorrer
A) I e II B) II e III
C) II e IV D) I, II e IV
E) II, III e IV
SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO – AUTOR: ANTONINO
DIG.: CINTHIA – REV.: TATIIELLY
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RESOLUÇÃORESOLUÇÃO
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QUÍMICA II
NOÇÕES DE ENTALPIA
AULA 01
EXERCÍCIOS
01. 
I. EXO: reação química de combustão completa de metano (CH4).
II. ENDO: processo físico que se caracteriza pela passagem da fase sólida para a líquida.
III. EXO: reação química que, por aquecer sua vizinhança (a solução aquosa), caracteriza-se pela liberação de calor.
 Resposta: B
02. Os valores de ∆H e ∆E são iguais quando não há gases no processo, como em II, ou quando, mesmo sendo uma reação em fase gasosa, 
a quantidade estequiométrica (coeficientes) dos gases nos reagentes são iguais às dos produtos (∆n = 0). Essa situação se observa em IV.
 Resposta: D
03. Como a temperatura diminuiu, o processo de dissolução do sal é endotérmico. Para um processo endotérmico, a entalpia final 
(a solução formada) é maior que a entalpia inicial (o sal sólido e a água).
 Resposta: A
04. Em 1 dia (16000 inspirações), puxamos para os pulmões 8000 L de ar. Esse volume equivale a uma massa de 9600 g (densidade 1,2 g/L). 
Para uma variação de temperatura de 11°C, o calor requerido é: q = m · Cs · ∆T = 9600 · 1,0 · 11 = 105600 J ≅ 1,05 · 105 J. 
Essa quantidade de calor é 1% da energia recebida pelo corpo pela alimentação (1,0 · 107 J).
 Resposta: C
05.
A) O gelo comum sofre fusão, e o gelo seco, sublimação. Como as transformações são endotérmicas, elas absorvem calor das vizinhanças 
e tornam as soluções (as bebidas) mais frias.
B) Em d, o nível de líquido diminuiu e deve corresponder ao copo que continha gelo seco, pois, ao sublimar, diminui o volume total 
do sistema, correspondendo ao copo x (o gelo comum é menos denso e flutua em água). A concentração de álcool ficou diferente 
no copo c, pois como o gelo comum derrete, o volume de solução líquida tem leve aumento e a concentração do soluto (o álcool), 
leve redução.
06. A reação de combustão, seja da parafina ou do álcool hidratado, é exotérmica, como também a dissolução do ácido sulfúrico emágua 
e a formação de um iceberg a partir da água do mar. O único processo endotérmico é a vaporização da água de uma piscina. 
 Resposta: D 
07. 
I. Endo: processo físico de fusão.
II. Endo: processo químico que se caracteriza pela decomposição de uma substância.
III. Exo: processo químico de combustão (reação com o oxigênio).
IV. Exo: processo físico que se caracteriza pela passagem direta da fase vapor para a sólida.
V. Endo: processo químico que se caracteriza pela decomposição de uma substância. 
 Resposta: B
08. Ambas as equações representam processos de dissolução. A equação 1, por ser um processo endotérmico, torna fria sua vizinhança, 
caracterizando um cold pack. A equação 2, por ser um processo exotérmico, torna quente sua vizinhança, caracterizando um hot pack.
 Resposta: B
09. A combustão do carbono (C) formando CO2 ou CO é um processo exotérmico. Assim, o gráfico sugerido deve apresentar os reagentes 
C e O2 em um patamar mais elevado e o produto (CO ou CO2) em um patamar inferior. A queima completa (que forma CO2) libera 
mais calor que a incompleta, e, portanto, o patamar do CO2 está situado abaixo do patamar do CO.
 Resposta: E
10. Ambas as reações são de combustão e são exotérmicas. Como a 1ª é uma combustão incompleta (pois forma CO), libera menos calor 
que a 2ª, que se caracteriza pela combustão completa (que forma CO2). 
 Resposta: A
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RESOLUÇÃO – QUÍMICA I
11. A escolha correta do diagrama de entalpia depende do tipo de reação e dos estados físicos dos componentes. Como a questão se refere 
a uma combustão, deve ser exotérmica e os reagentes (etanol) devem se situar em patamar superior ao dos produtos (CO2 e H2O).
Assim, entre as alternativas C e D, devemos optar pela que apresenta etanol gasoso em patamar superior a etanol líquido. 
 Resposta: C
12. Cada mol de hematita produz 2 mols de Fe (veja a proporção entre os coeficientes) e libera 29000 J de calor. Assim, para aquecer o 
ferro em 1 ºC, temos:
1 mol de ferro ––––––––– 25 J
2 mols de ferro ––––––––– x
x = 50 J
Calculando o ∆T para a quantidade de calor em jogo, temos:
1 ºC ––––––––– 50 J
∆T ––––––––– 29000 J
∆T = 580 ºC
Como a temperatura inicial é de 25 ºC, com essa variação de temperatura, a temperatura final será de 605 ºC.
 Resposta: C
13. O calor liberado pela queima de 1 mol de etanol é de 1300 kJ. Assim, q = – 1300 kJ. Esse calor é absorvido pelo chumbo 
(qchumbo = + 1300 kJ), que será aquecido em uma variação de temperatura de 10 °C. De acordo com a calorimetria:
q = m · Cs · ∆T ⇒ 1300 kJ = m · 0,13 kJ / (kg · ºC) · 10ºC ⇒ m = 1000 kg.
 Resposta: A
14. Ocorre que o barro é poroso (a moringa não é esmaltada), a água infiltra e evapora. Ao evaporar, o calor é absorvido das vizinhanças 
e resfria a água dentro do pote.
 Resposta: C
15.
I. Correto. A presença de ácidos deve causar a morte de peixes nos locais próximos ao acidente.
II. Correto. Ao longo do curso de água, a acidez (pH) deve mudar com a distância do local do acidente.
III. Falso. Os danos podem ser revertidos com o tempo.
IV. Correto. A dissolução de ácido sulfúrico em água é um processo exotérmico e causa um aquecimento das vizinhanças.
 Resposta: D
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