Aula 2 - Entalpia^LJ Entropia e Energia de Gibbs 2020 2

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TERMOQUÍMICA
DISCIPLINA: FÍSICO-QUÍMICA II
PROFA: GABRIELA DEIRÓ
O QUE É TERMOQUÍMICA?
Se a reação ocorre com absorção de energia:
Se a reação ocorre com liberação de energia.
REAGENTE PRODUTO
EPER
O QUE É TERMOQUÍMICA?
EXEMPLO • O calor liberado na queima do gás butano que cozinha os alimentos
O calor liberado na combustão do álcool ou da gasolina que movimenta os veículos;
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
O calor é uma forma de energia e, segundo a Lei da Conservação da Energia, ela não pode ser 
criada e nem destruída, pode apenas ser transformada de uma forma para outra.
De onde vem a energia gerada em uma reação?
Para onde vai a energia absorvida em uma reação?
Reagente
Produtos
A energia armazenada nas substâncias - reagentes (Hr) ou produtos (Hp) 
dá-se o nome de entalpia (H).
ENTALPIA
Função de estado para medir variações de energia (calor) durante as reações químicas
As trocas de calor nas reações químicas se classificam em dois tipos: 
✓ reações exotérmicas – liberam calor; 
✓ reações endotérmicas - absorvem calor;
∆𝑬𝒔𝒊𝒔 + ∆𝑬𝒗𝒊𝒛 = 0
Exotérmica
↓ ∆𝑬𝒔𝒊𝒔 ↑ ∆𝑬𝒗𝒊𝒛
ENTALPIA
As trocas de calor nas reações químicas se classificam em dois tipos: 
✓ reações exotérmicas – liberam calor; 
✓ reações endotérmicas - absorvem calor;
↓ ∆𝑬𝒔𝒊𝒔 ↑ ∆𝑬𝒗𝒊𝒛
∆𝑬𝒔𝒊𝒔 + ∆𝑬𝒗𝒊𝒛 = 0
Endotérmica
↑ ∆𝑬𝒔𝒊𝒔 ↓ ∆𝑬𝒗𝒊z
ENTALPIA
REAÇÃO EXOTÉRMICA
REAÇÃO ENDOTÉRMICA
ESTADO PADRÃO
Ocorre quando uma substância simples se encontra à 25 °C de temperatura, pressão de 1 atm ou
760 mmHg, no seu estado físico mais comum e no seu estado alotrópico mais estável;
A entalpia padrão do elemento em sua forma mais estável é considerada igual a zero (H0).
Substâncias com entalpia padrão zero:
02 gasoso, H2 gasoso, I2 sólido, C grafite, S8 rômbico etc..
Substâncias com entalpia padrão diferentes de zero:
02 liquido, 03 gasoso, H2 liquido, I2 gasoso, C diamante etc..
ENTALPIA
Entalpia ou calor de formação: variação de entalpia da reação de formação de 1 mol de uma
substância, partindo de reagentes no estado padrão (H = 0), formando produtos no seu estado padrão.
Entalpia ou calor de neutralização: É a variação de entalpia, ou seja, quantidade de calor liberada
verificada na neutralização total de hidrogênio ionizável (H+) por um mol de hidroxila dissociada
admitindo-se todos os participantes em diluição total ou infinita (ponto de diluição total), a 25°C e 1atm.
Energia de ligação: variação de entalpia que acontece na quebra de um mol de ligações, estando
reagentes e produtos no estado gasoso a 25 °C e 1 atm.
ENTALPIA OU CALOR DE FORMAÇÃO 
A entalpia de formação pode ser positiva ou negativa;
Entalpia de formação da água ou entalpia padrão da água
Exemplo:
ΔH formação = H produtos – H reagente
ENTALPIA OU CALOR DE FORMAÇÃO 
➢ Depende do estado físico dos reagentes e produtos
➢ Depende da pressão
➢ A temperatura não faz parte da definição de estado padrão, podendo existir estado padrão
em diferentes temperaturas
ENTALPIA PADRÃO
ENERGIA DE LIGAÇÃO
Variação de entalpia necessária para quebrar uma ligação química em 1mol de moléculas no estado
gasoso
ΔH > 0 para quebra de ligações 
ΔH < 0 para formação de ligações
LEI DE HESS
“O calor liberado ou absorvido numa reação química
independe dos estados intermediários pelos quais a reação
passa.”
A variação de entalpia de uma reação não depende de estados
intermediários: depende apenas dos estados inicial e final da
reação.
A entalpia da reação global é igual à soma das entalpias para as
reações individuais.
LEI DE HESS
Oxidação do carbono grafite:
➢ oxidação do carbono
➢ 2° Etapa: oxidação do monóxido
APLICAÇÃO DA LEI DE HESS
✓ Etapa 1: Selecione um dos reagente da reação total e escreva uma equação química em que ele também
apareça como reagente.
✓ Etapa 2: Selecione um dos produtos da reação total e escreva uma equação química em que ele
também apareça como produto.
✓ Etapa 3: Cancele as espécies não desejadas na soma obtida na etapa 2 adicionando uma equação que
tenha a mesma substância ou substâncias no lado oposto da seta.
✓ Etapa 4:Após completar a sequência, combine as entalpias padrão de reação.
EXEMPLO
Síntese do propano
Entalpias de reações de combustão:
(a)
(b)
(c)
EXERCÍCIO
A gasolina, que contém octano, pode queimar até monóxido de carbono se o fornecimento de ar for
reduzido. Determine a entalpia padrão de reação da combustão incompleta, no ar, de octano líquido até o
gás monóxido de carbono e água líquida, a partir das entalpias padrão de reação da combustão do octano e
do monóxido de carbono:
ENTROPIA
A entropia está associada à ordem ou à desordem de um sistema. Quanto mais desorganizado o sistema,
maior será sua entropia.
✓ A entropia, como a energia, é um
fator que influencia a espontaneidade
de uma reação;
✓ ΔS é a energia de organização, ou
seja, a energia gasta para montar as
moléculas dos produtos de uma
reação
2° Lei da termodinâmica: O aumento da entropia (∆𝑺 > 𝟎) 
favorece a espontaneidade de processos químicos.
ENTROPIA
A entropia está associada à ordem ou à desordem de um sistema. Quanto mais desorganizado o sistema,
maior será sua entropia.
ENTROPIA
Da mesma forma que para a entalpia, para a determinação da entropia das substâncias foi necessário
estabelecer, arbitrariamente, a entropia de algumas substâncias e, a partir disso, construir uma escala relativa
de entropias. Estabeleceu-se que uma substância, na forma de um cristal perfeito, a zero Kelvin, tem
entropia zero.
Transferência de energia entre sistema e vizinhança, induzida por uma diferença de temperatura entre
eles. Ocorre espontaneamente sempre do corpo mais quente para o corpo mais frio. Energia em trânsito
CALOR
 Quando a energia do sistema se altera pela transferência de energia na forma de calor:
ΔU = q
Convenção de sinais
Q > 0 calor transferido para dentro do sistema
Q < 0 calor transferido para fora do sistema
Não é uma propriedade de estado → depende do caminho
Q = 
1
2
Q
Unidades: Btu, Calorias, Joule , kWh
CALOR
CALOR
CAPACIDADE CALORÍFICA
Define-se como quantidade de calor que uma dada substância pura deve absorver para que sua
temperatura se eleve em 1 ºC. Depende do processo com o qual é medido.
✓ Propriedade extensiva
Calor específico
Capacidade calorífica/ massa da amostra 
Unidades: Btu/R, Calorias/ºC, Joule/K , kWh/K
MEDIDA DO CALOR
Calorímetro
Q = ccal ΔT
CAPACIDADE CALORÍFICA DE GASES
✓ Valores comuns de Cv para gás ideal
𝐶𝑣 =
3𝑅
2
𝐶`𝑃 =
5𝑅
2
Gás monoatômico