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@PROFDANIGUIMAS TERMOQUÍMICA Estudo da troca de calor nas reações químicas Estado de agitação das partículas presentes em um corpo. Temperatura Transferência de energia térmica entre corpos com diferentes temperaturas Calor Equilíbrio da temperatura dos corpos; Equilíbrio Químico Calor = Joule (J) 1 caloria (cal) = 4,18 J Unidade SI Q = m . c . ΔT Onde: m=massa; c=calor específico; ΔT= variação da temp Quantidade de calor @PROFDANIGUIMAS TERMOQUÍMICA REAÇÃO EXOTÉRMICA REAÇÃO ENDOTÉRMICA• Reação com LIBERAÇÃO DE CALOR; • ΔH < 0 (negativo) • Entalpia dos reagentes é MAIOR que a entalpia dos produtos (HR > HP). • Reação com ABSORÇÃO DE CALOR; • ΔH > 0 (positivo) • Entalpia dos reagentes é MENOR que a entalpia dos produtos (HR < HP). Reagentes produtos + calor Reagentes + calor produtos ΔH = HPRODUTOS – HREAGENTES Ou ΔH = HFINAL – HINICIAL Q = m . c . ΔT Onde: m=massa; c=calor específico; ΔT= variação da temp @PROFDANIGUIMAS CÁLCULOS DE ΔH Quando apresenta entalpia de formação (Apenas uma equação) ΔH = Hp – Hr (Termoquímica) Adição de reações (Várias equações) ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 (Lei de Hess) Rompimentos e formações de novas ligações (Ligações entre átomos) ΔH = Er – Ep (Energia de ligação) CÁLCULOS DE ENTALPIA @PROFDANIGUIMAS ENTROPIA Tem relação com a “DESORDEM”; QUANTO MAIOR A DESORDEM MAIOR A ENTROPIA. Mistura em moléculas Estado de agregação da matéria @PROFDANIGUIMAS FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO TEMPERATURA LUZ CATALISADORES SUPERFÍCIE DE CONTATO CONCENTRAÇÃO DE REAGENTE PRESSÃO ELETRICIDADE @PROFDANIGUIMAS TEMPERATURA • A temperatura está ligada à agitação das moléculas. Quanto mais calor, mais agitadas ficam as moléculas. • Se aumenta a temperatura, aumenta a energia cinética das moléculas (movimento). • Por este motivo, aumentamos a chama do fogão para cozinhar e utilizamos a geladeira para evitar a deterioração dos alimentos. ↑ TEMPERATURA ↑ COLISÕES ↑ VELOCIDADE DA REAÇÃO @PROFDANIGUIMAS SUPERFÍCIE DE CONTATO • A área de contato entre os reagentes também interfere na velocidade das reações químicas. • Quanto maior a superfície de contato, maior o número de moléculas reagindo, maior o número de colisões eficazes e, portanto, aumenta a velocidade da reação. • Uma substância em pó reage mais rápido do que uma substância inteira porque possui maior superfície de contato. ↑ SUPERFÍCIE DE CONTATO ↑ VELOCIDADE DA REAÇÃO EXEMPLOS: - a carne é digerida mais facilmente quando mastigada do que inteira; - gravetos queimam mais rápido do que um pedaço de madeira de mesma massa; - palha de aço queima mais rápido do que um pedaço de ferro de mesma massa. @PROFDANIGUIMAS PRESSÃO • Pressão é a razão entre força e área, ou seja, fazer força sobre uma determinada área. • Com o aumento da pressão em um recipiente, diminui o volume e, desta forma, aumenta a concentração dos reagentes. • As moléculas se chocam mais, aumentando o número de colísões e, portanto, aumenta a velocidade da reação. ↑ PRESSÃO ↓ VOLUME ↑ VELOCIDADE DA REAÇÃO @PROFDANIGUIMAS CONCENTRAÇÃO DE REAGENTES • Concentração está relacionada à quantidade de soluto e de solvente de uma substância. • Se aumenta a concentração de reagentes, aumenta o número de moléculas dos reagentes, aumentando o número de colísões e aumentando também a velocidade da reação. EXEMPLO: Quando se aumenta a concentração de oxigênio numa queima, a combustão acontece mais rápido. ↑ CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES ↑ N. DE MOLÉCULAS ↑ COLISÕES ↑ VELOCIDADE @PROFDANIGUIMAS ELETRECIDADE • A ação da eletricidade faz com que uma reação possa ser acelerada, por corrente elétrica nos reagentes da reação. EXEMPLO: Processo de combustão em automóveis causado pela faísca elétrica da vela. PRESENÇA DE ELETRICIDADE ↑ VELOCIDADE DA REAÇÃO @PROFDANIGUIMAS LUZ • Algumas reações químicas ocorrem com maior velocidade quando estão na presença de luz. • A luz influencia na velocidade das reações porque é uma energia em forma de onda eletromagnética que ajuda a quebrar a barreira da energia de ativação. EXEMPLO: A água oxigenada, por exemplo, se decompõe mais facilmente quando está exposta à luz, por isso devemos deixá-la guardada em local escuro. A fotossíntese realizada pelas plantas é um tipo de reação que é influenciada pela presença da luz. Outra reação onde é muito utilizada a luz é a decomposição do AgBr, que dá origem aos filmes fotográficos. PRESENÇA DE LUZ ↑ VELOCIDADE @PROFDANIGUIMAS CATALIZADORES • Catalisador é uma substância química que não participa da reação química. Diminui a energia de ativação e aumenta a velocidade da reação. • O catalisador acelera a reação, mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos. • A quantidade de substância produzida na reação não se altera com o uso de catalisadores. PRESENÇA DO CATALIZADOR NÃO PARTICIPA DA REAÇÃO ↓ ENERGIA DE ATIVAÇÃO ↑ VELOCIDADE DA REAÇÃO @PROFDANIGUIMAS INIBIDORES • São substâncias, que ao contrário dos catalisadores, aumentam a energia de ativação e, como consequência, diminuem a velocidade da reação química. • O inibidor pode ser chamado também de veneno de catalisador ou anticatalisador. Antigamente, era chamado de catalisador negativo. PRESENÇA DO INIBIDOR ↑ ENERGIA DE ATIVAÇÃO ↓ VELOCIDADE DA REAÇÃO @PROFDANIGUIMAS 1) Relacione os fenômenos descritos na coluna I com os fatores que influenciam sua velocidade mencionados na coluna II. Coluna I 1 - Queimadas alastrando-se rapidamente quando está ventando; 2 - Conservação dos alimentos no refrigerador; 3 - Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos; 4 - Lascas de madeiras queimando mais rapidamente que uma tora de madeira. Coluna II A - superfície de contato B - catalisador C - concentração D – temperatura A alternativa que contém a associação correta entre as duas colunas é a) 1 - C; 2 - D; 3 - B; 4 – A. b) 1 - D; 2 - C; 3 - B; 4 – A. c) 1 - A; 2 - B; 3 - C; 4 – D. d) 1 - B; 2 - C; 3 - D; 4 – A. e) 1 - C; 2 - D; 3 - A; 4 – B. @PROFDANIGUIMAS 2) Considere os estudos cinéticos de uma reação química e julgue os itens abaixo: (1) Toda reação é produzida por colisões, mas nem toda colisão gera uma reação. (2) Uma colisão altamente energética pode produzir uma reação. (3) Toda colisão com orientação adequada produz uma reação. (4) A energia mínima para uma colisão efetiva é denominada energia da reação. (5) A diferença energética entre produtos e reagentes é denominada energia de ativação da reação. 3) Assinale a alternativa que apresenta agentes que tendem a aumentar a velocidade de uma reação: a) calor, obscuridade, catalisador. b) calor, maior superfície de contato entre reagentes, ausência de catalisador. c) calor, maior superfície de contato entre reagentes, catalisador. d) frio, obscuridade, ausência de catalisador. e) catalisador e congelamento dos reagentes. 4) Por que o catalisador altera velocidade de uma reação? @PROFDANIGUIMAS 5) Assinale o fenômeno que apresenta velocidade média maior. a) A combustão de um palito de fósforo. b) A transformação de rochas em solos. c) A corrosão de um automóvel. d) O crescimento de um ser humano. e) A formação do petróleo a partir de seres vivos. 6) Para que ocorra uma reação química, é necessário que os reagentes entrem em contato, através de colisões, o que se chama Teoria das Colisões. Essa teoria baseia-se em que I - todas as colisões entre os reagentes são efetivas (ou favoráveis). II - a velocidade da reação é diretamente proporcional ao número de colisões efetivas (ou favoráveis). III - existem colisões que não são favoráveis à formação do produto. IV - maior será a velocidade de reação, quanto maior for a energia de ativação. Estão corretas a) apenas I, II e III. b) Apenas II e III. c) apenas I e IV. d) apenas I, II e IV. e) apenas III e IV. @PROFDANIGUIMAS 7) (UFSM-RS) Considereo seguinte gráfico: De acordo com o gráfico acima, indique a opção que completa, respectivamente, as lacunas da frase a seguir: “A variação da entalpia,>ΔH, 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 @PROFDANIGUIMAS 8) Analise as reações termoquímicas a seguir com os seus respectivos valores de variação de entalpia e classifique-as como endotérmicas ou exotérmicas: a) CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) >ΔH = -282,6 kJ b) S(rômbico) + O2(g) → SO2(g) >ΔH = -296,6 kJ c) H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g) >ΔH = -241,6 kJ d) N2(g) + O2(g) → 2 NO(g) >ΔH = +179,7 kJ e) Na(s) + H2O(l) → NaOH(aq) + ½ H2(g) >ΔH = -140 Kj 9) Explique o que é uma reação endotérmica e uma reação exotérmica: @PROFDANIGUIMAS 10) Utilizando os valores das energias de ligação da tabela abaixo, determine o valor do ΔH da reação de formação do cloroetano. H2C = CH2 + HCl → H3C — CH2 — Cl Ligação entre os reagentes Ligação entre os produtos ΔH = Er – Ep
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