Termoquímica I - ENEM

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Termoquímica 
 
As reações químicas são acompanhadas por variações de energia e 
esse é um dos aspectos mais importantes da química.O estudo da energia e 
de suas transformações é realizado pela termodinâmica, um ramo da física 
que surgiu durante a Revolução Industrial . 
A termoquímica é um ramo da termodinâmica que estuda as 
variações de energia na forma de calor que acompanham as reações 
químicas.Toda reação química absorve ou gera calor, ou seja, há sempre uma 
troca de energia. 
 
Revisando conceitos da Física 
 
 De acordo com a Calorimetria existem dois tipos de calor que 
podem ser trocados:sensível e latente. 
 Troca de calor sensível → causa variação de temperatura dos 
corpos. 
 Troca de calor latente → causa mudança de estado físico. 
 
 
 
 
 Calor específico :quantidade de calor necessária para variar em 
1º C a temperatura de 1g da substância. 
 A unidade de energia no SI é o Joule (J) e outra unidade muito 
comum é a caloria (cal). 
1 cal = 4,18J 
1 kcal = 4,18kJ 
 1 cal é a quantidade de energia necessária para elevar 1oC à 
temperatura de 1g de água de 14,5º C para 15,5º C. 
 Os nutricionistas utilizam a unidade “Caloria” com C 
maiúsculo para indicar a quantidade de energia contida nos 
alimentos.Uma Caloria é igual a mil calorias. 
1Cal = 1kcal 
 
Tipos de processos 
 
1) Processo endotérmico: Absorve energia, o calor é representado como 
reagente. 
 
 
1) Processo exotérmico: Libera energia, o calor é representado como 
produto. 
 
 
Resumo da variação de energia nas mudanças de estado físico 
 
 
 
 
 
 
Entalpia(H) 
 
De maneira simplificada,podemos dizer que ,em química,entalpia é 
sinônimo de energia. 
 
 
 
Entalpia é um termo derivado do grego enthalpein, que significa 
“aquecer”.Na prática, a variação de entalpia pode ser medida em 
calorímetros. 
 
Tipos de sistemas 
 
Sistemas abertos : Permitem a troca de massa e energia (calor) com o meio 
ambiente. Uma panela, sem tampa, com água sendo aquecida em um fogão, 
é um exemplo de sistema aberto. 
 
Sistemas fechados : Não permitem a troca de massa com o meio ambiente, 
mas permitem a troca de energia (calor). Uma lata de refrigerante gelada e 
fechada que foi retirada da geladeira e colocada sobre a mesa é um exemplo 
de sistema fechado. 
 
Sistemas isolados : Não permitem a troca de massa ou energia (calor) com 
o meio ambiente. Na realidade, não existe um sistema perfeitamente 
isolado. No entanto, alguns sistemas podem ser considerados, para efeitos 
práticos, como isolados por um certo período de tempo. Uma garrafa 
térmica de café é quase um sistema isolado. 
 
Funções de estado 
 
Para continuarmos o nosso estudo sobre termoquímica, temos que 
definir o que é uma grandeza com característica de função de estado. Para 
receber a denominação função de estado, a variação da grandeza deve 
depender somente dos estados inicial e final do fenômeno, não dependendo, 
portanto, dos valores intermediários que foram assumidos pela grandeza.As 
principais funções de estado são: pressão,volume, temperatura e entalpia. 
 
Reações endotérmicas 
 
 
 
Portanto, todo processo endotérmico possui ∆H > 0 e pode ser 
representado graficamente da seguinte maneira: 
 
 
 
Reações exotérmicas 
 
 
 
Portanto, todo processo exotérmico possui ∆H < 0 e pode ser 
representado graficamente, tal como o gráfico abaixo: 
 
 
 
Exercícios propostos 
 
01 - (VUNESP SP) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes 
processos: 
 
I. gás queimando em uma das “bocas” do fogão e 
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. 
 
02 - (UNIFOR CE) Durante o ciclo hidrológico natural a água muda 
constantemente de estado físico e de lugar. Entre os fenômenos que 
ocorrem estão: 
 
I. derretimento de “icebergs” 
II. formação de gotículas de água na atmosfera a partir do vapor 
III. formação de neve 
IV. dissipação de nevoeiros 
 
Dentre esses fenômenos, são exotérmicos SOMENTE 
 
a)I e II 
b)I e III 
c)II e III 
d)II e IV 
e)III e IV 
 
03 - (ENEM) Sobre a diluição do ácido sulfúrico em água, o químico e 
escritor Primo Levi afirma que, “está escrito em todos os tratados, é preciso 
operar às avessas, quer dizer, verter o ácido na água e não o contrário, 
senão aquele líquido oleoso de aspecto tão inócuo está sujeito a iras 
furibundas: sabem-no até os meninos do ginásio”. 
(furibundo: adj. furioso) 
LEVI, P. A tabela periódica. 
Rio de Janeiro: Relume-Dumará, 1994 (adaptado). 
 
O alerta dado por Levi justifica-se porque a 
 
a) diluição do ácido libera muito calor. 
b)mistura de água e ácido é explosiva. 
c)água provoca a neutralização do ácido. 
d)mistura final de água e ácido separa-se em fases. 
e)água inibe a liberação dos vapores provenientes do ácido. 
 
 
04 - (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 N2(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 
 
05 - (FURG RS) Quando uma criança está febril, é prática comum passar 
no corpo da criança um algodão umedecido em álcool. Esse procedimento 
funciona porque: 
 
a)o álcool atua como antisséptico. 
b)ao evaporar, o álcool diminui a temperatura. 
c)para evaporar, o álcool precisa de energia. 
d)ao evaporar, o álcool aumenta a temperatura. 
e)a reação do álcool com a pele é exotérmica. 
 
06 - (ENEM) Atualmente, soldados em campo seja em treinamento ou em 
combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas 
plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro 
dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer 
aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação 
descrita pela equação química: 
 
Mg (s) + 2H2O (l)  Mg(OH)2 (s) + H2 (g) + 350 kJ 
 
O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da 
 
a)redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica. 
b)oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica. 
c)redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica. 
d)oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica. 
e)redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica. 
 
07 - (Unioeste PR) Assinale a alternativa INCORRETA. 
 
a)Calor é uma forma de fluxo de energia entre dois corpos com temperaturas 
diferentes. 
b)A quantidade de calor transferida é proporcional ao inverso da temperatura. 
c)Temperatura é associada à energia cinética das moléculas. 
d)O calor é transferido do corpo de maior temperatura para o corpo de menor 
temperatura. 
e)A quantidade de calor transferida depende da capacidade calorífica do 
material, da massa e da diferença de temperatura. 
 
08 - (UFES) Um método conhecido para controlar febres é a imersão do 
doente em uma banheira com água a uma temperatura ligeiramente inferior 
à temperatura do doente. Suponha que um doente com febre de 40ºC é imerso 
em 0,45 m3 de água a 35ºC. Após um tempo de imersão, a febre abaixa para 
37,5ºC e o paciente é retirado da banheira. A temperatura da água na 
banheira, logo após o paciente ser retirado, é de 36,5ºC. Considerando que a 
água da banheira não perde calor para o ambiente, calcule, em kcal, a 
quantidade de calor trocada entre o paciente e a água.A resposta CORRETA 
é 
 
a)3 
b)6,75 
c)30 
d)300 
e)675 
 
09 - (ENEM) Sobre a diluição do ácido sulfúrico em água, o químico e 
escritor Primo Levi afirma que, “está escrito em todos os tratados, é preciso 
operar às avessas, quer dizer, verter o ácido na água e não o contrário, senão 
aquele líquido oleoso de aspecto tão inócuo está sujeito a iras furibundas: 
sabem-no até os meninos do ginásio”.(furibundo: adj. furioso) 
LEVI, P. A tabela periódica. 
Rio de Janeiro: Relume-Dumará, 1994 (adaptado). 
 
O alerta dado por Levi justifica-se porque a 
 
a)diluição do ácido libera muito calor. 
b)mistura de água e ácido é explosiva. 
c)água provoca a neutralização do ácido. 
d)mistura final de água e ácido separa-se em fases. 
e)água inibe a liberação dos vapores provenientes do ácido. 
 
10- (ETEC SP)Leia o trecho da letra da música Química, de João Bosco e 
Vinícius de Moraes. 
 
Desde o primeiro dia que a gente se viu 
Impressionante a química que nos uniu 
E o tempo foi tornando tão intenso o nosso amor 
 
Faróis iluminavam o meu coração 
Feito faísca que virou uma explosão 
E o tempo foi tornando tão intensa a nossa paixão 
 
Na segunda estrofe, a faísca desencadeia uma transformação 
 
a)química e exotérmica, pois há liberação de energia. 
b)química e endotérmica, pois há absorção de energia. 
c)física e exotérmica, pois há absorção de energia. 
d)física e endotérmica, pois há liberação de energia. 
e)física e sem variação de energia. 
 
Gabarito 
 
01 - Gab: B 
02 - Gab: C 
03 - Gab: A 
04 - Gab: B 
05 - Gab: C 
06 - Gab: B 
08 - Gab: E 
09 - Gab: A 
10 - Gab: A