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ª O que é Entalpia? Consiste na quantidade de calor trocada entre as substâncias presentes na reação. A sua unidade de medida no sistema internacional (SI) e Joule (J). Obs.: Não é possível medir o valor máximo de entalpia (H) de cada substância separadamente. Então se mede a variação de entalpia da reação Variação de Entalpia (H) Consiste na diferença entre o calor absorvido ou liberado em uma reação com pressão e temperatura constantes. Onde: H = Variação de entalpia HP = Entalpia do produto ou entalpia final HR= Entalpia inicial ou entalpia dos reagentes ------------- Entalpia de Padrão de Formação (Hº) ----------- Consiste na variação de entalpia ( H), envolvida na formação de 1 mol de um produto a partir de substâncias simples. Estando todos os reagente e produtos em condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Obs.: Não é possível calcular o valor absoluto das entalpias de cada substância. Então calcula-se a entalpia que sofre variação em uma reação. Por convenção a entalpia de uma substância simples em seu estado padrão é igual a zero. Estado Padrão: Consiste no estado (físico, alotrópico ou cristalino) mais comum de se encontrar determinada substância. Além disso, ela deve está na temperatura ambiente e a 1 atm de pressão. Exemplos de substâncias simples: Como calcular a variação de entalpia de uma reação? Sabendo que o NH4 é formado por: NH3 + HCl → NH4Cl H = - 176 Kj/mol Tendo em vista que as entalpias de formação dos reagentes são: NH3 = H = - 46 Kj/mol e HCl = H = - 92,4 Kj/mol Calcule a entalpia de formação do NH4Cl: 1º calcule a Entalpia do reagente (HR) HR = - 46 + (- 92,4) = - 138,4 Kj/mol 2º aplicar na formula da variação de entalpia: H = Hp - HR → -176 = Hp – (-138,4) Hp = - 176 – 138,4 → Hp = - 314,4 Kj/mol ---------------------- Entalpia de combustão --------------------- Também conhecida como calor de combustão, a entalpia de combustão trata-se do calor LIBERADO na combustão completa de 1 mol de substâncias considerando o estado padrão. Nesse tipo de entalpia a variação sempre será menor que zero, pois sempre estará liberando calor para que a reação ocorra. Logo, toda reação de combustão consiste em uma reação exotérmica. ~Tipos de combustão ~ Combustão completa onde o produto será: CO2 + H2O Combustão incompleta onde o produto será: CO + H2O ou C(fuligem) + H2O Mas a entalpia de combustão será dada a partir de uma combustão COMPLETA. Obs.: Lembre-se que sempre que for calcular a variação de entalpia de qualquer reação a equação deve estar balanceada. H = 0 H < 0 ------------------------- Entalpia de Ligação ------------------------ Trata-se da Energia absorvida na quebra de 1 mol de ligação, no estado gasoso, entre átomos a 25ºC e 1 atm. determinada ligação interatômica. Quando ocorre a quebra da ligação: está relacionada a quebra das ligações presentes nos reagentes, para que esse processo ocorra é necessário a absorção de Energia, então a sua H > 0 e consiste em um processo ENDOTÉRMICO. H = + 193 Kj/mol Quando ocorre a formação da ligação: Nesse processo novas ligações geralmente são formadas nos produtos de uma reação. Para que seja estabelecidas novas ligações é necessário que os átomos liberem energia, então a sua H < 0 e consiste em um processo EXOTÉRMICO. H = - 193 KJ/mol Então, como sabemos, para que ocorra uma reação é necessário que os átomos presentes nas substâncias dos reagentes rompam suas ligações, o que ocorre por meio de absorção de energia. E, após as ligações rompidas, esses átomos livres interagem entre si e estabelecem novas ligações, ocorrendo a liberação de energia. Sendo assim: Reagentes: Absorção de energia (H > 0) ~ Processo Endotérmico. Produtos: Liberação de energia (H < 0) ~ Processo Exotérmico. Como calcular a entalpia de ligação? Para isso, basta utilizarmos a expressão abaixo: Onde: ✓ ΔH = variação da entalpia; ✓ Σr = soma das energias necessárias para quebrar cada ligação no reagente; ✓ Σp = soma das energias necessárias para formar cada ligação no produto. ª ΔH = Σr - Σp Exemplo: (UFPE) 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 Veja o passo a passo para o cálculo do ΔH dessa reação: Passo 1: Demonstrar todas as ligações montando a fórmula estrutural de cada um dos participantes: Passo 2: Calcular a soma das energias das ligações nos reagentes (Σr). 4 ligações H — C (435 kcal cada) 1 ligação C = C (609 kcal cada) 1 ligação H — Cl (431 kcal cada) Assim, o cálculo será: Σr = 4.435 + 1.609 + 1.431 Σr = 1740 + 609 + 431 Σr = 2780 kcal Passo 3: Calcular a soma das energias das ligações nos produtos (Σp). 5 ligações H — C (435 kcal cada) 1 ligação C — C (345 kcal cada) 1 ligação C — Cl (339 kcal cada) Assim, o cálculo será: Σr = 5.435 + 1.345 + 1.339 Σp = 2175 + 345 + 339 Σp = 2859 kcal Passo 4: Calcular o ΔH. ΔH = Σr - Σp ΔH = 2780 - 2859 ΔH = - 79 kcal/mol Como o ΔH é negativo, trata-se de uma reação exotérmica.
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