Introdução à Termoquímica

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TERMOQUÍMICA
Professor Nilson Novaes
PARTE 1
Estudos dos Gases
•Tópicos
1. CONCEITOS INICIAIS.
2. PROCESSOS TERMOQUÍMICOS
3. EQUAÇÕES TERMOQUÍMICAS.
4. CÁLCULO DA VARIAÇÃO DE ENTALPIA.
Conceitos Iniciais de Termoquímica
• Termoquímica → é a parte da química que estuda a quantidade de calor
(energia) liberada ou absorvida em transformações, tais como
reações químicas, transições de fases e misturas.
Substância
Entalpia 
(H)
Reação 
Química
Variação de 
Entalpia (∆H)
Calor
(Energia)
• Unidades de Energia:
cal (caloria) ; J (joule)
1000 cal = 1 kcal 1000 J = 1 kJ
kcal kJ
x 4,18
÷ 4,18
Conversão 
de unidades
Processos Termoquímicos
HP
HR
(Reagentes)
(Produtos)
• Processos Exotérmicos → são aqueles que
liberam energia quando ocorrem.
• Processos Endotérmicos → são aqueles
que absorvem energia quando ocorrem.
Note que HP < HR
Se ∆H = HP – HR ∆H < 0
Note que HP > HR
Se ∆H = HP – HR ∆H > 0
HR
HP
A + B → C + D X + Y → Z + W
(Reagentes)
(Produtos)
Equações Termoquímicas
• Reação Exotérmica.
• Reação Endotérmica.
A + B → C + D + ENERGIA
A + B → C + D ∆H < 0
X + Y + ENERGIA→ C + D
A + B → C + D ∆H > 0
1 CH4(g) + 2 O2(g) →1 CO2(g) + 2 H2O(ℓ) + 890,4 kJ
1 CH4(g) + 2 O2(g) →1 CO2(g) + 2 H2O(ℓ) ∆H = – 890,4 kJ/mol
EX:
Fe2O3(s) + 3 C(s) + 490 kJ → 2 Fe(s) +3 CO(g)
Fe2O3(s) +3 C(s) → 2 Fe(s) +3 CO(g) ∆H = + 490 kJ/mol
EX:
Vamos Praticar
• Exercício de aplicação.
01 – Considere o gráfico a seguir e indique a opção que completa, respectivamente, as
lacunas da frase abaixo tornando-a verdadeira.
"A variação da entalpia é ........ ; a reação é ........ porque se processa ........ calor"
a) positiva, exotérmica, liberando.
b) positiva, endotérmica, absorvendo.
c) negativa, endotérmica, absorvendo.
d) negativa, exotérmica, liberando.
e) negativa, exotérmica, absorvendo.
HP
HR
Vamos Praticar
• Exercício de Aplicação.
02 – (UNESP –SP) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos:
I. gás queimando em uma das “bocas” do fogão;
II. água fervendo em uma panela que se encontra sobre esta “boca” do fogão.
Com relação a esses processos, pode-se afirmar que:
a) I e II são exotérmicos.
b) I é exotérmico e II é endotérmico.
c) I é endotérmico e II é exotérmico.
d) I é isotérmico e II é exotérmico.
e) I é endotérmico e II é isotérmico.
Vamos Praticar
• Exercício de aplicação.
03 – Sobre as seguintes equações termoquímicas:
I – 6 CO2(g) + 6 H2O(ℓ) → C6H12O6(g) + 6 O2(g) ∆H = + 2 813 kJ/mol
II – HCℓ(aq) + NaOH(aq) → NaCℓ(aq) + H2O(ℓ) ∆H = – 57,7 kJ/mol
III – C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g) ∆H = +177 kJ/mol
podemos afirmar corretamente que:
a) Apenas I representa um processo exotérmico.
b) Apenas II representa um processo endotérmico.
c) II e III representam processos endotérmicos.
d) I, II e III representam processo exotérmicos.
e) I e III representam processos endotérmicos.
Endotérmica
Exotermica
Endotérmica
Cálculo da Variação de Entalpia
• Através do diagrama de energia • Através do ∆H de formação
OBS: O ΔH de formação é a variação de entalpia
envolvida na formação de 1 mol de uma substância
composta à partir de substâncias simples.
EX:
C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH = – 394,0 kJ/mol
Logo, o ΔHformação CO2 = – 394,0 kJ/mol
∆H = HP – HR
∆H = 35 – 125 ∆H = – 90 kJ
A + 2B → AB2
∆H = ∑∆HF Produtos – ∑∆HF Reagentes
Vamos Praticar
• Exercício de Aplicação
04 – Determine a variação de entalpia envolvida na reação de combustão do etanol,
representada pela equação química a seguir
C2H6O(ℓ) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(ℓ)
Dados os ΔH de formação: 
Substância ΔHformação (kJ/mol)
C2H6O(ℓ) - 278,0
CO2(g) - 394,0
H2O(ℓ) - 286,0
OBS: O ΔH de formação de
substâncias simples será sempre
igual a zero.
Logo: ΔHformação O2 = zero
Vamos Praticar
• Exercício de Aplicação
C2H6O(ℓ) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(ℓ)
(– 278 kJ) (– 394 kJ) (– 286 kJ)ZERO 2 x 3 x
∑∆HF Produtos = [ 2 x (– 394) ] + [ 3 x (– 286) ] 
(Reagentes) (Produtos)
∑∆HF Produtos = (– 788) + (– 858) = – 1646 
∑∆HF Reagentes = [ (– 278) + 0 ]
∑∆HF Reagentes = – 278
∆H = ∑∆HF Produtos – ∑∆HF Reagentes ∆H = (– 1646) – (– 278)
∆H = – 1646 + 278 ∆H = – 1368 kJ/mol
Até a próxima pessoal...