Tópico 5 - Termodinâmica I

Prévia do material em texto

TQ – Tópico 5: Termodinâmica I
Reação de combustão
	Reação química com o oxigênio, acompanhada de transferência de energia na forma de calor.
	CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2H2O deltaH = -890kJ
Ou seja, 1 mol de CH4 produz 890 kJ de calor em 298K (25ºC) e 1bar 
	2 mol de CH4 produzirão 1780 kJ
	56g (3,5 mols) de CH4 produzirão 3115 kJ
	48L (2 mols de gás – 1 mol = 24 L) de CH4 produzirão 1780 kJ
	30x10^23 moléculas de CH4 (5 mols) produzirão 4450 kJ
As proporções estequiométricas também se estendem à calorimetria da reação.
	Variação de Entalpia (delta H) : diferença entre as quantidades finais e iniciais de H a uma pressão P constante.
	Entalpia (H): quantidade de calor de uma substância a uma pressão constante
Reações de combustão são sempre exotérmicas.
Entalpia de reação
A variação de entalpia de uma reação direta é o inverso da variação de entalpia de uma reação inversa.
Exercícios
1 CH3OH + 3/2 O2 -> 1 CO2 + 2 H2O
	A Entalpia resultante é: soma das entalpias dos produtos – somas das entalpias dos reagentes.
deltaH = (-393,5) + 2 . (-241,8) – [0 + (-201,5)]
	= -675,6 kJ por mol de metanol (CH3OH)
Obs.: toda vez que quebra-se uma ligação, energia é liberada.
	Para formar uma ligação, energia é consumida.
deltaH = 238 + 463 + (-360-299) = +701 – 659
	= + 42 kJ (reação endotérmica)
Lei de Hess: Em uma transformação química, quando os reagentes são convertidos em produtos, a variação da entalpia é a mesma, quer a reação ocorra em uma só etapa, ou em uma série de etapas.
2ª equação (vezes 3): 3 C + 3 O2 -> 3 CO2 deltaH = 3. (-394) kJ
1ª equação (invertida): 3 CO2 + 4 H2O -> C3H8 + 5 O2 deltaH = +2220kJ
3ª equação (vezes 4): 4 H2 + 2 O2 -> 4 H2O deltaH = 4. (-286) kJ
3 CO2 + 4 H2O -> C3H8 + 5 O2 deltaH = +2220kJ
3 C + 3 O2 -> 3 CO2 deltaH = -1182 kJ
4 H2 + 2 O2 -> 4 H2O deltaH = -1144 kJ
Somando as equações:
3 C + 4 H2 -> C3H8 deltaHf = 2220 – 1182 – 1144 kJ = -106 kJ