Termoquimica

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Universidade Federal Fluminense
Instituto de Ciências Exatas 
Departamento de Química 
Prof.ª Julliane Yoneda
jullianeyoneda@id.uff.br
Química Geral Profa. Julliane Yoneda
Termoquímica 
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A termoquímica é a parte da termodinâmica que refere-se ao estudo das
transferências de calor que ocorrem durante as transformações químicas e
algumas transformações físicas.
Quando uma reação química se realiza a pressão constante, a quantidade
de calor liberado ou absorvido é expressa pela variação de entalpia do sistema, é
chamada de calor de reação ou entalpia de reação (∆H ou ∆Hreação).
Reação endotérmica: ∆H>0
Reação exotérmica: ∆H<0
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A combinação de uma equação química balanceada e o correspondente 
valor de ∆H é chamada equação termoquímica.
C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆Hr = -393,5 kJ
C(s) + ½ O2(g) → CO(g) ∆H1= -110,5 kJ
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) ∆H2= -283,0 kJ
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a- Lei de Hess
“A variação de entalpia para qualquer processo depende somente da natureza 
dos reagentes e produtos e independe do número de etapas do processo ou da 
maneira como é realizada a reação.”
C(s) + ½ O2(g) → CO(g) ∆H1= -110,5 kJ 
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) ∆H2= -283,0 kJ 
C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆Hr = -393,5 kJ
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C + O2
CO2
CO + ½ O2
∆H1
∆H2
∆Hr
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aEx. : Calcule o ∆H para a reação:
dadas as seguintes reações e suas respectivas variações de entalpia:
C2H2(g) + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + H2O(l) ∆H = -1299,6kJ
C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆H= -393,5 kJ
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ∆H = -285,8 kJ
2C(s) + H2(g) → C2H2(g)
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C2H2(g) + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + H2O(l) ∆H = -1299,6kJ
C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆H= -393,5 kJ
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ∆H = -285,8 kJ
2C(s) + H2(g) → C2H2(g)
2CO2(g) + H2O(l) → C2H2(g) + 5/2O2(g) ∆H = + 1299,6kJ
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ∆H = -285,8 kJ
2C(s) + 2O2(g) → 2CO2(g) ∆H= 2*-393,5 kJ
2C(s) + H2(g) → C2H2(g) ∆H = 226,7 kJ
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- Entalpias de Formação
A reação de formação é aquela em que um mol de um único produto é
formado a partir de seus elementos (não combinados) na forma alotrópica mais
estável. A variação de entalpia associada a este processo é chamada entalpia de
formação (ou calor de formação) e é indicada por ∆Hf, onde o subscrito f indica
que a substância foi formada.
∆Hf° = calor padrão de formação ou entalpia padrão de formação.
A entalpia padrão de formação de um elemento não combinado é sempre
zero.
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aEx. : Escreva a reação de formação para o CCl4.
C(s) + 2 Cl2(g) → CCl4(l) ∆Hf° = -139,3 kJ/mol
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- Entalpias de Reação
Qualquer reação pode ser escrita na forma de várias equações de formação.
Isto é possível porque o calor padrão de reação é a soma dos calores padrão de
formação dos produtos menos os calores padrão de formação dos reagentes.
∆H°r = ∑ n ∆H°f (produtos) – ∑ n ∆H°f (reagentes)
onde n corresponde aos coeficientes estequiométricos da equação química.
Desta forma a entalpia de uma reação de combustão, por exemplo, pode ser
calculada com o uso dos calores padrão de formação.
Obs.: Ao inverter a equação de uma reação o valor de ∆H deve ter uma inversão de sinal algébrico,
pois reagentes se transformam em produtos e vice-versa.
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Ex. : Calcule ∆H° à 25°C para a reação: Na2O(s) + H2O(l) → 2 NaOH(s) 
Dado: ∆H°fNa2O = -415,9 kJ/mol
∆H°r = 2 ∆H°f (NaOH, s) – [ ∆H°f (Na2O, s) + ∆H°f (H2O, l) ]
∆H°r = ∑ n ∆H°f (produtos) – ∑ n ∆H°f (reagentes)
∆H°r = 2 (-425,6) – [ (-415,9) + (-285,8) ]
∆H°r = -149,5 kJ
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- Entalpias de Ligação
A entalpia de ligação para a ligação entre os átomos de cloro na
molécula de Cl2 é a variação de entalpia quando um mol de Cl2 é dissociado
em átomos de cloro no estado gasoso.
Cl-Cl(g) → 2Cl(g) ∆H = E(Cl-Cl) = 242 kJ
Pode-se utilizar as entalpias médias de ligação para estimar as
entalpias de reações nas quais ligações são quebradas (∆H>0) e novas ligações
são formadas (∆H<0).
∆Hr = ∑(entalpias de ligação das ligações rompidas) – ∑(entalpias de ligação das ligações formadas)
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Ex. : Calcule ∆Hr para a reação: 
H-CH3(g) + Cl-Cl(g) → Cl-CH3(g) + H-Cl(g)
Dados: E (C-H) = 413 kJ, E (Cl-Cl) = 242 kJ, E (C-Cl) = 328 kJ, E (H-Cl) = 431 kJ
∆Hr = ∑(entalpias de ligação das ligações rompidas) – ∑(entalpias de ligação das ligações formadas)
∆Hr = E (C-H) + E (Cl-Cl) – (E (C-Cl) + E (H-Cl))
∆Hr = 413 + 242 – (328 + 431)
∆Hr = -104 kJ
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Referências
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Atkins, P. E.; Jones, L. Princípios de Química – Questionando a vida e o meio ambiente, 3ª Ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2006.
Brown, T.L.; Lemay, H.E.; Bursten, B.E. Química – A ciência central, 9ª ed. São Paulo: Pearson, 
2005. 
Kotz, J. C.; Weaver, G. C.; Treichel Jr., P.M. Química e Reações Químicas, 6ª ed. Vols. 1 e 2. São 
Paulo: Cengage Learning, 2010.
Russell, J. B. Química Geral, 2ª ed. Vols. 1 e 2. São Paulo: Makron Boorks, 1994.