LICENCIATURA EM QUÍMICA L2021-convertido (1) (1)

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Universidade Federal Rural de Pernambuco 
Química l2 
Prof: 
__________________________________________________________________ 
Discente: 
 
 
 
 
 
 
 
QUÍMICA L2 
 
 
 
 
 
 
 
GASES. 
 
GASES:O estado mais simples da matéria 
Nesta fase, os átomos das substâncias se movimentam livremente em todas as direções, fato este que 
não acontece com os átomos das substâncias que se encontram nos estados sólido e líquido. 
DIVIDIDO EM: 
 
CONDENSAÇÃO: é uma das fases em que ocorre a transformação da matéria, do estado gasoso para o 
estado líquido. 
COMPRESSÃO:reduzir o volume de uma substância por meio de pressão. 
 
GÁS PERFEITO X IDEAL 
GÁS PERFEITO ou IDEAL é um gás idealizado, apresenta características particulares e obedece à lei 
geral dos gases e à equação de Clapeyron. 
O GASES REAIS são todos os gases existentes na natureza, salvo quando estão em condições de 
pressão e de temperatura particulares e nestes casos são considerados aproximadamente, para 
efeitos apenas de cálculos facilitados, como gases perfeitos ou ideais. 
 
PRESSÃO:Pressão é a grandeza física que mede a força aplicada perpendicularmente a uma superfície. 
Trata-se de uma grandeza escalar, que pode ser calculada pela razão entre força e área. 
A pressão é proveniente das colisões das partículas com parede do recipiente. 
P=F/A (pressão é igual a força sobre área) 
'' A PRESSÃO DE UM GÁS SERÁ A MESMA SOZINHA OU COM OUTRO GÁS'' 
 
 ' A PRESSÃO TOTAL PRECISARÁ SER MAIOR QUE A PARCIAL' 
 P=F/A 
ABRINDO A FORMÚLA DA PRESSÃO: 
P=F1+F2/A(FORÇA 1 + FORÇA 2 SOBRE ÁREA) 
P=F1/A=F2/A 
A1=A2 MESMA ÁREA E MESMO RECIPIENTE 
A1 ≠A2= DIFERENTES ÁREAS E DIFERENTE RECIPIENTE. 
TABELA. Conversão de unidades de pressão 
UNIDADE DE PRESSÃO E A UNIDADE CORRESPONDENTE 
1 bar= 105 Pa = 100 kPa 
1 atm= 101,325 kPa 
1 atm= 760 mmHg = 760 Torr 
1 Torr = 1 mmHg =133,322 Pa 
1 atm =14,7 lb.pol-2 = 14,7 psi 
1 Pa = 1 kg.m-1.s-2 = 1N.m-2 
VOLUME:a capacidade de ocupar um espaço/recipiente.Volume de um gás será o valor do recipiente 
que está disponível para ele. 
V É INVERSAMENTE PROPORCIONAL A PRESSÃO 
TEMPERATURA:Grau de agitação das moléculas 
FORÇA INTERMOLECULAR é a força que deixa as moléculas ligadas,e para ter uma passagem de estado 
para outro tem-se a necessidade de romper essa ligação com um grau específico de agitação com 
ganho de energia. 
EX:Água em ebulição só ocorre pelo motivo de que chega a um grau de agitação de 100.c ,o necessário 
para que essa força se rompa,assim, essa ligação intermolecular se rompe e acaba passando para o 
estado de gasoso. 
FORÇA:Força é o agente da dinâmica responsável por alterar o estado de repouso ou movimento de 
um corpo. 
F=M.A(força é igual a massa que multiplica a aceleração).Estudando a aceleração(a) nota-se que é a 
variação da velocidade/a variação do tempo em m/s2. 
VOLUME MOLAR:O volume molar corresponde ao volume ocupado por qualquer gás nas CNTP, que é 
igual a 22,4 L. No ano de 1811, o químico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856) propôs uma 
explicação para a relação que havia entre o número de moléculas dos gases e o volume por eles 
ocupado. 
Vm=V/N ( VOLUME MOLAR É O VOLUME/QUANTIDADE) 
CONCENTRAÇÃO MOLAR:Uma vez que a matéria de soluto é dada em mol e o volume é dado em 
litros, a unidade de medida da molaridade é mol/L. Também é conhecida pelos nomes concentração 
molar, concentração em mol/L ou concentração em quantidade de matéria. 
M = n/V.(MOLARIDADE É O NÚMERO DE MOLS SOBRE O VOLUME) 
NOTA-SE QUE A CONCENTRAÇÃO MOLAR É O INVERSO DO VOLUME MOLAR. 
 
MOLS:M/MM(MASSA SOBRE MASSA MOLAR) 
DENSIDADE:A densidade é uma grandeza que expressa a razão entre a massa de um material e o 
volume por ele ocupado. A densidade é uma propriedade específica de cada material que serve para 
identificar uma substância. 
D=M/v (massa sobre volume) 
EC=k.T(ENERGIA CINÉTICA É IGUAL A CONSTANTE VEZES A TEMPERATURA) 
TENDO EM VISTA ISSO DOIS GASES COM MESMA TEMPERATURA TEM A MESMA ENERGIA CINÉTICA 
ENERGIA CINÉTICA É Ec=( m v2)/2 MASSA VEZES A VELOCIDADE AO QUADRADO SOBRE DOIS. 
A energia mecânica pode ser definida como a capacidade de um corpo de realizar trabalho. Quando 
essa capacidade de realizar trabalho está relacionada com o movimento, ela é chamada de energia 
cinética. Porém, se a capacidade de realizar trabalho estiver relacionada com a posição de um corpo, 
ela é chamada de energia potencial. 
 
 
TRANSFORMAÇÕES GASOSAS. 
BOYLE 
 
 
''Em um sistema fechado em que a temperatura é mantida constante, verifica-se que determinada 
massa de gás ocupa um volume inversamente proporcional a sua pressão.” 
ISOTÉRMICA:TEMPERATURA CONSTANTE 
 
No primeiro caso podemos ver que o volume está maior,assim,ocasionando uma pressão menor já 
que as moléculas estão mais dispersas e a pressão e volume são inversamente proporcionais(quando 
uma cresce,a outra decresce) 
 
No segundo caso podemos ver que o volume ficou menor,assim,a pressão fica maior e a temperatura 
também visto que a temperatura é diretamente proporcional a pressão (quando t cresce p também 
cresce) 
P1.V1=P2.V2 
P.V=constante (pressão em função do volume) 
GRÁFICO DA LEI DE BOYLE 
Podemos representar essa lei em um gráfico com o volume da amostra no eixo das abscissas e a 
pressão nos eixos das ordenadas. A curva obtida é chamada de isoterma, pois ela é característica de 
uma determinada temperatura. Ou seja, cada curva representa uma temperatura constante. 
 
 
 
LEI DE CHARLES 
 
 
Ao representar graficamente o volume em função da temperatura expressa na escala Kelvin obtém-se 
uma representação que traduz o enunciado da lei de Charles e Gay-Lussac: mantendo constante a 
pressão, o volume de uma dada amostra de gás é diretamente proporcional à sua temperatura 
absoluta. 
ISOCÓRICA OU ISOVOLUMÉTRICA:VOLUME CONSTANTE 
P/T=K 
P1/T1=P2/T2 
 
DIRETAMENTE PROPORCIONAIS QUANDO A TEMPERATURA AUMENTA HÁ MAIS AGITAÇÕES NAS 
MOLÉCULAS E ACABA GERANDO MAIS PRESSÃO E DIMINUIÇÃO DO VOLUME,VISTO QUE A PRESÃO 
SÃO AS COLISÕES COM A PAREDE DO RECIPIENTE 
QUANTO MAIS AGITAÇÃO MAIS COLISÕES OU SEJA QUANTO MAIOR A TEMPERATURA,MAIOR É A 
PRESSÃO. 
GAY-LUSSAC 
 
 
''a transformação isobárica é uma variação do volume e da temperatura de determinado gás, porém 
com a pressão constante. Daí o significado do termo isobárica 
ISOBÁRICA=PRESSÃO CONSTANTE 
V/T=K 
V1/T1=V2/T2 
 
 
 
 
 
 
TEORIA CINÉTICA DOS GASES 
A teoria cinética dos gases pode ser aplicada apenas se algumas suposições forem feitas. A seguir os 
postulados da teoria cinética, a respeito dos gases perfeitos: 
 
As moléculas estão se movendo em todas as direções. 
As moléculas se movem em linha reta entre as colisões. 
As colisões são perfeitamente elásticas. 
O diâmetro das moléculas é desprezível em comparação com a distância percorrida entre as colisões. 
Forças intermoleculares são desprezíveis, exceto durante as colisões. 
O tempo gasto durante a colisão é muito menor que o tempo gasto entre as colisões. 
Todos os gases são constituídos por um enorme número de esferas perfeitas, rígidas e extremamente 
pequenas. 
O volume total ocupado pelas moléculas é desprezível se comparado ao volume do recipiente. 
Estão constantemente em movimento aleatório e colidindo entre si e com as paredes do recipiente. 
Quando as moléculas gasosas colidem com a parede do recipiente ocorre a transferência de 
momento, diretamente relacionado com a pressão do gás. 
A energia cinética dos gases das moléculas é diretamente proporcional a temperatura do gás em 
kelvin. 
Uma visão molecular de pressão e temperatura 
Sejam n moles de um gás ideal armazenados numa caixa cúbica de aresta L e volume V, cujas paredes 
são mantidas à 
 
As moléculas na caixa se movem em todas as direções com velocidades variáveis, colidindo umas com 
as outras e com as paredes da caixa. Consideram-se apenas as suas colisões elásticas(A colisão é 
denominada elástica quandoocorre conservação da energia e do momento linear dos corpos 
envolvidos. A principal característica desse tipo de colisão é que, após o choque, a velocidade das 
partículas muda de direção, mas a velocidade relativa entre os dois corpos mantém-se igual) com as 
paredes da caixa. (Por enquanto as colisões entre as moléculas podem ser ignoradas.) 
-molécula tem massa m e velocidade v. 
 
Como as colisões entre a molécula e a parede são elásticas, quando a moléculas choca-se com a 
parede perpendicular ao eixo de coordenadas x (da caixa cúbica), a componente x da velocidade 
inverte seu sentido sem alterar seu módulo, enquanto as outras componentes permanecem 
inalteradas. Isto significa que a única mudança no momento linear da partícula é na direção x, e seu 
valor é 
 
Logo, o momento linear ransmitido à parede pela molécula durante a colisão é (+2mvx). 
O tempo At(DELTA T) entre as colisões é o tempo que a molécula leva para ir até a parede oposta e 
voltar (distância = 2L) com velocidade vx. Logo, a partícula choca-se com um lado específico da parede 
uma vez em cada 
AT=2L/vx(vx é velocidade) (só é pensar que o tempo é a distância relacionada com a velocidade) 
 
(Nota-se que este resultado é válido mesmo que a molécula se choque com qualquer das outras 
paredes durante o caminho, pois estas são paralelas ao eixo do x e, assim, não podem mudar vx.) 
 
Deste modo, a taxa com que o momentoMomento de uma força, também conhecido como torque, é a 
medida de quanto uma força que age em um objeto faz com que ele gire. Quando temos um corpo 
sujeito à ação de forças de resultante não nula, o corpo pode adquirir tanto movimento de rotação 
quanto movimento de translação, isso ocorrendo ao mesmo tempo. é transmitido à parede 
sombreada por esta única molécula é 
ap/at=2mvx/2l/vx=mv2/L 
Da segunda lei de Newton (F = dp/dt) a taxa com que o momento é transmitido à parede é a força 
atuando sobre esta. Para encontrar esta força, deve-se somar as contribuições de todas as outras 
moléculas que atingem a parede, levando em conta a possibilidade de que todas tenham velocidades 
diferentes. Dividindo a força total pela área da parede L², tem-se a pressão p sobre ela. 
 
Onde N é o número de moléculas na caixa. 
 
Como N = nNA, onde NA é o número de Avogadro, há nNA termos no segundo parênteses da equação 
acima. Assim podemos substituir esta quantidade por valor médio do quadrado da componente x de 
todas as velocidades moleculares. A equações pode ser reescrita então 
P=mn.Na.vx2/L3 
 
Mas mNA é a massa molar M do gás. Além disso, L³ é o volume da recipiente, logo 
P=nMv2x/L3 
 
Para qualquer molécula, v² = vx² + vy² + vz². Como há muitas e como se movem em direções 
aleatórias, os valores médios dos quadrados das componentes de suas velocidades são iguais,V2X=1/3 
logo, assim 
 
P=nMv2x/3L3 
A raiz quadrada de v2 é uma espécie de velocidade média, chamada de velocidade média quadrática 
das moléculas, vrms. 
A equação acima ilustra bem o espírito da teoria cinética. Ela mostra que a pressão de um gás p (uma 
quantidade puramente macroscópica) depende da velocidade das moléculas (uma quantidade 
puramente microscópica). Podemos relacionar a equação mostrada com a equação do gás ideal (pV = 
nRT) (sendo R a constante dos gases). 
v2rms=3RT/M 
 
Energia cinética de translação 
Considera-se uma molécula em movimento dentro de uma caixa cúbica, sua velocidade muda (em 
módulo) quando colide com outras moléculas. A energia cinética de translação da molécula em 
qualquer instante é . A energia cinética de translação média, onde tomamos a média sobre o tempo 
em que observamos a molécula, é 
K=1/2mv2 
Onde é feita a suposição de que a velocidade média da molécula é a mesma que a velocidade média 
de todas as moléculas em qualquer instante. (Esta suposição é apropriada desde que a energia total 
do gás permaneça constante e que a molécula seja observada por um tempo suficientemente longo.) 
v2=3RT/M PODEMOS REESCREVER A EQUAÇÃO 
K=(1/2mv)3RT/M 
 
Mas M/N a massa molar dividida pela massa de uma molécula, é o número de Avogadro NA, assim 
K=3RT/2NA 
Que pode ser reescrito como 
K=3/2KT 
 
A constante K, chamada de constante de Boltzmann, é a razão entre a dos gases perfeitos R e o 
número de Avogadro NA. 
OBSA constante de Boltzmann relaciona assim a ideia de que, para qualquer quantidade de um gás 
ideal, obtemos um valor constante caso dividirmos o valor obtido a partir da multiplicação de pressão 
e volume pelo valor da temperatura este modo estamos a considerar que R é a quantidade de energia 
por mol de moléculas de gás. Ao dividir este novo valor pelo número de Avogadro obtemos a 
quantidade de energia contida por cada molécula de gás, 
Outro ponto de cinética ->A raiz da velocidade quadrática media( velocidade quadrática média é a 
média das velocidades das partículas no sistema) é uma medida da velocidade de uma partícula num 
gás. A mesma se expressa mediante a fórmula: 
vrms=√3RT/M 
onde vrms é a raiz da média quadrática da velocidade, Mm é a massa molar do gás, R é a constante 
universal dos gases perfeitos, e T é a temperatura em Kelvin. 
Para a dedução dessa fórmula, considera-se um recipiente fechado cúbico de arestas de comprimento 
L, e uma molécula de gás com massa m e velocidade v. 
Tem-se que o sentido da velocidade vx da molécula é perpendicular a uma das paredes, e que as 
colisões com a parede são elásticas. O momento transferido para a parede em uma colisão é dado 
por: 
Devemos considerar que a molécula se choca contra uma das paredes do recipiente a cada intervalo 
Δt. Como o espaço percorrido é 2L, a uma velocidade 
At=2L/vx 
Com a união dessas duas relações, obtém-se a variação do momento em relação ao tempo: 
AP/at=mv2/l=fx 
com l2 sendo o volume e m.Na sendo a massa molar,e considerando que todas as moléculas do 
recipiente tem moviemtnos em direções aleatórias ,ou seja,VX2=VZ2=VY2 
podemos simplificar a pressão para p=nM(v2)/3V DEPOIS RELACIONA COM PV=NRT QUE TERÁ A EQ 
DA VELOCIDADE MÉDIA QUADRÁTICA 
QUE RESULTARÁ EM:vrms=√3RT/M 
 
CLAYPERON 
A equação de Clapeyron ou equação de um gás ideal corresponde a uma síntese dessas três leis, que 
relacionam entre si pressão, temperatura e volume. 
PV=NRT 
P=PRESSÃO TOTAL(SOMA DAS PRESSÕES PARCIAIS) P1+P2+...Pn. 
Formula da pressão parcial=Pa/na=Pb/Nb 
V=VOLUME TOTAL (DO RECIPIENTE) 
N=número de mols n=M/mm mol é igual a massa sobre massa molar 
R= é uma constante com o valor de 0,0082 que é a resultante de P.V/T=R 
A CONSTANTE PODE ADMITIR ESSES VALORES: 
 
 
P=1 ATM V=22,4 NA CNTP T=273 JOGANDO NA FORMÚLA E FAZENDO A MULTIPICAÇÃO E APÓS 
FAZENDO A DIVISÃO ACHARÁ O VALOR DA CONSTANTE 0,082 
T=temperatura em kelvin (só fazer a adição de + 273) 
(Mol é uma unidade de medida utilizada para expressar a quantidade de matéria microscópica, como 
átomos e molécula) 
 
A LEI DOS GASES IDEAIS TAMBÉM PODE PRÉ-DIZER O VOLUME MOLAR 
visto que:o volume molar é vm=v/n 
EQ DOS GASES IDEAIS PV=NRT 
1. PASSO 
VAI COLOCAR EM IGUALDADE 
VOLUME MOLAR=VOLUME DOS GASES IDEAIS 
vm=v/n = V=nrt/p 
 RESULTANDO:Vmv/n=nrt/p/n 
2 .PASSO 
CORTA O NÚMERO DE MOLS DE CIMA COM O DE BAIXO 
FICANDO APENAS COM RT/P 
OBS:QUANTO MAIOR A MASSA MOLAR,MAIOR É A DENSIDADE. 
A LEI DOS GASES IDEAIS TAMBÉM PODE PRÉ-DIZER A CONCENTRAÇÃO MOLAR 
M=n/v abrindo a formúla e aplicando a formúla de PV=NRT 
M=RT/PV/V 
2 PASSO 
CORTA OS VOLUMES E SÓ RESTARÁ P/RT 
A LEI DOS GASES IDEAIS TAMBÉM PODE PRÉ-DIZER A DENSIDADE 
D=M/V 
D=N.MM/V 
QUEM É N.MM?= MASSA PV/RT 
3 PASSO 
D=N.MM/V=(PV/RT).M/V=MP/RT 
TAMBÉM PODE PRÉ-DIZER A VELOCIDADE Vms=VM(velocidade quadratica média) 
P=Mn.V2/3V DE ONDE VEIO ISSO? 
BOM,PRIMEIRO QUEM É P? 
PRESSÃO! E QUEM É PRESSÃO? P=F/A(FORÇA SOBRE ÁREA) 
MAS QUEM É A FORÇA DA PRESSÃO? 
FORÇA É F=M.A (ONDE MASSA É NÚMERO DE MOLS.MASSA MOLAR OQ ESTÁ REPRESENTADO NA 
FORMÚLA) 
QUEM É ACELERAÇÃO? 
Δv / Δt. (VELOCIDADE DIVIDIDA PELO TEMPO)AGORA VAMOS IGUALAR A PRIMEIRA FORMÚLA A PV=NRT 
P=Mn.V2/3V =PV=NRT 
P=Mn.V2/3V =NRT/V 
1 PASSO CORTAMOS UM V COM O OUTRO V 
2 PASSO FAZER A MULTIPLICAÇÃO EM X 
RESULTANDO:VM=3RT/M=Vm√3rt/m 
 
 
MISTURA DE GASES 
PRECISA SER NA MESMA TEMPERATURA E VOLUME. 
GÁS A + GÁS B 
PODE OCUPAR NÚMERO DE MOLS DIFERENTES 
CONSIDERAÇÕES:PA+VA=NA.R.T 
PB+VB=NB.R.T 
PA+PB=PT 
RELACIONO A PA.VA=NA.R.T E PV=NRT 
PA.VA=NA.R/E PV=NRT 
2 PASSO 
PA/PT=N1/NT 
3 PASSO (finalização) 
PA=N1/NT. PRESSÃO TOTAL 
FRAÇÃO MOLAR=PA=N1/TOTAL 
 
PRESSÃO PARCIAL:PA=XA.PT 
(PRESSÃO DE DO GÁS A= A FRAÇÃO MOLAR.PRESSÃO TOTAL) 
 
lEI DE DALTON EM PRESSÃO PARCIAIS 
NT=NA+NB+....(NÚMERO DE MOLS ) 
RELACIONANDO COM A FÓRMULA DE PV=NRT 
ONDE ISOLAMOS O N=PV/RT 
SUBSTITUI NO NÚMERO DE MOLS TOTAL 
PV/RT=PA.V/RT+PB.V/RT 
COLOCANDO O V/RT EM EVIDÊNCIA CONSEGUIMOS A: 
P+V/RT=V/R.T 
EFUSÃO E DIFUSÃO 
MOSTRAM COMO A VELOCIDADE MÉDIA DAS MOLÉCULAS SE RELACIONAM COM A MASSA MOLAR E 
TEMPERATURA. 
A difusão de um gás é um movimento espontâneo de um gás através do outro, isto é, seu 
espalhamento em outro meio gasoso. Essa mistura de gases origina misturas homogêneas ou soluções 
gasosas.( GÁS Q SE MISTURA EM OUTRO). 
 
 A efusão é esta mesma passagem só que por meio de pequenos orifícios. Segundo a Lei de Graham, a 
velocidade de difusão dos gases é inversamente proporcional à raiz quadrada de suas densidades. 
 
Lei de Graham: A velocidade de difusão e de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz 
quadrada de sua densidade. Isso quer dizer que quanto menos denso for o gás, maior será sua 
velocidade de difusão e efusão. 
 
LEI DE GRAHAM 
Lei de Graham: A velocidade de difusão e de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz 
quadrada de sua densidade. 
 
 
EQUAÇÃO DE VAN DER WALLS GASES E TEORIA CINETICÉTICO MOLECULAR 
A gnt assume que esse gás tem valor desprezível e que não tem forças entre as moléculas 
Sob a condição de mesma temperatura e quantidade de matéria, o gás real apresenta menor pressão 
que o gás ideal.(isso por causa da força de atração ) 
VANDER QUERIA QUANTIFICAR ESSA DIFERENÇA 
RELACIONAR COM PV=NRT 
 
PR=PI-A(PRESSÃO REAL= -PRESSÃO IDEAL - A UMA CONSTANTE ''A'' 
 PR=PI-a(n/v)(n/v) 
REARRANJO PR=PI-A(N/V)2 
PR=a (n/v)2=pi 
VR>VI 
VR=VOLUME REAL 
VR=VI+Bn 
BN=NÚMERO DE MOLÉCULAS 
EQUAÇÃO:PR+A(N/V)2.(VR-bn)= nrt 
RELACIONANDO FORÇA COM VELOCIDADE(UM NOVO OLHAR) 
F=M.A(FORÇA É IGUAL A MASSA.ACELERAÇÃO) ACELERAÇÃO: 
 
PARA ISSO USAMOS O IMPULSO 
primeiro nós iremos ter uma noção do impulso 
De forma geral, um impulso ocorre quando aplicamos uma força sobre um corpo durante um certo 
período de tempo. Por exemplo, imagine um jogador de futebol chutando uma bola. Durante o chute, 
ele aplica uma força sobre essa bola por um curto período de tempo. 
I=F.AT(IMPULSO É A FORÇA. A VARIAÇÃO DE TEMPO) 
I GRANDEZA VETORIAL 
F=GRANDEZA VETORIAL 
(I)=N.S(NEWTONXSEGUNDOS) 
TEOREMA DO IMPULSO (O IMPULSO DA FORÇA RESULTANTE É IGUAL A VARIAÇÃO DA QNTD DE 
MOVIMENTO) 
IFR=m.av/at.at(corta delta t com delta t) 
ifr=m.(vf-vi) 
ifr=AQ(IMPULSO DA FORÇA RESULTANTE.VARIAÇÃO DA QNTD DE MOVIMENTO) ONDE DELTAQ É 
MASSA.V 
TERMODINÂMICA 
Termodinâmica é parte da Física que estuda as leis que regem as relações entre calor, trabalho e 
outras formas de energia, mais especificamente a transformação de um tipo de energia em outra, a 
disponibilidade de energia para a realização de trabalho e a direção das trocas de calor. 
ENERGIA INTERNA É A ENERGIA DO SISTEMA PODE EXISTIR NA FORMA CINÉTICA E POTENCIAL 
CALOR FLUXO DE ENERGIA DEVIDO A DIFERENÇA DE TEMPERATURA OU CONSERVAÇÃO DA ENERGIA 
SE O PROCESSO É ISOTERMICO O CALOR É 0 ESSA AFIRMAÇÃO É FALSA. 
TRABALHO-TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA ENVOLVENDO DESLOCAMENTO DE ALGO 
 
1O LEI DA TERMODINÂMICA -EM UM SISTEMA ISOLADO A ENERGIA NÃO VARIA 
termologia 
A Primeira Lei da Termodinâmica se relaciona com o princípio da conservação da energia. Isso quer 
dizer que a energia em um sistema não pode ser destruída nem criada, somente transformada. 
 
Q=CALOR TROCADO 
AU=VARIAÇÃO DA ENERGIA INTERNA(É a soma de todas elas é o que chamamos energia interna de 
um sistema) 
T=TRABALHO REALIZADO/SOFRIDO(Quando um trabalho é realizado sobre um corpo, parte da energia 
que se encontrava armazenada nesse corpo é transformada em outras formas de energia. Quando 
elevamos um objeto a partir do chão até uma altura h, por exemplo, estamos transformando uma 
energia que é proveniente dos nossos músculos para esse corpo, que, após elevado, passa a 
apresentar uma determinada quantidade de energia potencial gravitacional) 
AO AUMENTAR SUA TEMPERATURA ELE VAI EXPANDIR E AUMENTAR SUA VARIAÇÃO EXTERNA 
(TRABALHO) 
TRABALHO POSITIVO QUANDO SOFRE EXPANSÃO E NEGATIVO QUANDO SOFRE COMPRESSÃO 
 
Q=TRABALHO QUANDO A TEMPERATURA N VARIA 
Q=AU QUANDO NÃO VARIA O VOLUME,POIS NÃO HÁ TRABALHO 
=N.CV.AT(CALOR,MOL,TEMPERATURA) 
CV=3/2.R (CALOR ESPECÍFICO MOLAR) 
 
 1 CAL EQUIVALE A 4,2 JOULES 
Q>0 QUANDO RECEBE CALOR 
Q<0 QUANDO O GÁS CEDE CALOR 
Q=O NÃO TROCA O CALOR (ADIABÁTICA) 
AU>0 (T)TEMPERATURA AUMENTA 
AU<0 T DIMINUI 
AU=0 O T É CONSTANTE 
TRABALHO>0 EXPANSÃO 
TRABALHO<0 C0MPRESSÃO 
TRABALHO=O VOLUME CONSTANTE 
AU=3/2NRT 
 
INTERNA DE U,QUANDO O AU=0,POIS NÃO HÁ VARIAÇÃO. 
AU=K+U U=W+Q(TRABAHO + CALOR) 
RELACIONA O TRABALHO COM ENERGIA CINETICA 
CONVENÇÃO Q>0 É CALOR TRANSFERIDO PRO SISTEMA 
q<0 CALOR TRANSFERIDO PELO SISTEMA(SAI DO SISTEMA) 
W>0 REALIZADO SOBRE O SISTEMA 
W<0 REALIZADO SOBRE O SISTEMA 
FUNÇÃO DE ESTADO 
PROCESSO ADIABÁTICO 
 
Um processo onde o calor é igual a 0 
obs:leva o sistema de um estado a para um estado b,pode ser pensado como a soma de outros 
processos que também leve de a até b,mas passando por outros 
A força que não realiza trabalho é a centrípeta, pois é perpendicular ao movimento,resultante que 
atua sobre um corpo e descreve um movimento em trajetória circular 
 
PROCESSO ISOTÉRMICO 
Temperatura constante 
subcaso:modelo do gás ideal 
sabemos que pv=nrt 
energia interna(no gás ideal) é em função de t deltau=0 
q=nrtln/vf/vi 
RELEMBRAR:LOGXY X=YZ 
1)DEDUZA CALOR PARA UM PROCESSO REVERSÍVEL ISOTERMICO NO MODELO DO GÁS IDEAL 
2) MOSTRE QUANDO O CALOR(Q) É MAIOR QUE 0 (CALOR RECEBIDO PELO SISTEMA) 
PROCESSO ISOBÁRICO 
Transferência de calor a uma pressão constante H=U+pv 
em que u,p,e v são a energia interna 
imaginemos um sistema em pressão constante no qual a energia interna varia Au e,o 
volume,av.Segue-se,então,pela definição de entapia 
AH=AU+PAV 
Usamos agora a primeira lei,na forma de au=q+w em que q é a energia fornecida ao sistema como 
trabalho 
AH=Q+W+PAV 
Imaginemos que o sistema só pode executar de expansão.Neste caso,usamos a eq 4 
AH=q-pexpAV+PAV 
UM CALORÍMETRO DE VOLUME CONSTANTE MEDE A ENERGIA INTERNA 
UM CALORÍMETRO DE PRESSÃO CONSTANTE MEDE A VARIAÇÃO DE ENTALPIA 
 
CAPACIDADE CALORÍFICA 
Definimos a capacidade calorifica c como sendo a razão 
cv=AU/AT 
DO MESMO MODO A CAPACIDADE CALORIFICA EM PRESSÃO CONSTANTE É: 
C=AH/AT 
PARA UM GÁS IDEAL O TERMO PV DA EQUAÇÃO H=U+PV PODE SER SUBSTITUIDO POR NRT,ENTÃO. 
H=U+NRT 
ENTALPIA DE MUDANÇA DE FASES 
A DIFERENÇA DE ENTALPIA MOLAR ENTRE OS ESTADOS LÍQUIDOS E VAPOR DE UMA SUBTÂNCIA É 
CHAMADO DE ENTALPIA DE VAPORIZAÇÃO 
AHVAP=HMVAPOR)-H(LÍQUIDO) 
calcular a entalpia de vaporização onde 
AH=Q/N 
Queremos calcular a entalpia de vaporização do benzeno no seu ponto de ebulição (80 ºC). 
 
Dados: 
 Massas atômicas dos elementos: 
 
 • Carbono (C): 12 u; 
 
 • Hidrogênio (H): 1 u. 
 
Calculando a massa molar do benzeno (C₆H₆): 
• massa de benzeno em ebulição vaporizados: m = 71 g; 
 • quantidade de energia fornecida: Q = +28 kJ. 
Quantos mols de benzeno há em 71 g dessa substância? 
 
 
 
 
 
Ao fornecer 28 kJ de energia foram vaporizados0,91 mol de benzeno. Logo, a entalpia de 
vaporização do benzeno em seu ponto de ebulição é 
 
 
 
 
MÁQUINAS TÉRMICAS 
 
FONTE FRIA+FRENTE QUENTE 
FONTE QUENTE ->PEGA O CALOR E JOGA PRA FRENTE FRIA E REALIZA TRABALHO 
SE A FONTE QUENTE FORNECEU 1000 JOULES,O TRABALHO N TEM COMO PEGAR TODOS OS MIL 
JOULES PQ É CEDIDO PARA FONTE FRIA ANTES.... 
NO SISTEMA CICLICO NÃO HÁ VARIAÇÃO DE ENERGIA INTERNA AU=O 
TODO CALOR TROCADO É = AO TRABALHO 
Qq-Qf=TRABALHO (CALOR QUENTE E FRIO) 
RENDIMENTO 
N=TRABALHO/CALOR DA FONTE QUENTE 
O RENDIMENTO NÃO TEM COMO RESULTAR EM 100%,POIS PARTE É DISPERSA PARA FRENTE FRIA.. 
CICLO DE CANOT 
O Ciclo de Carnot é um ciclo particular de transformações termodinâmicas de um gás ideal. 
 
É composto por duas transformações isotérmicas e duas transformações adiabáticas. 
 
Foi descrito e analisado pelo engenheiro francês Sadi Carnot, em 1824, em seus estudos sobre as 
máquinas térmicas. 
 
O ciclo de Carnot pode ser descrito pelas seguintes etapas: 
 
O gás sofre uma transformação isotérmica. Se expande e absorve a quantidade de calor Q1 de uma 
fonte quente à temperatura T1. 
Após a transformação isotérmica, o gás sofre uma transformação adiabática (sem trocas de calor com 
o meio). Como se expande adiabaticamente, sua temperatura cai para um valor T2. 
Em seguida, o gás sofre uma compressão isotérmica e libera uma quantidade de calor Q2 para a fonte 
fria à temperatura T2. 
Finalmente, retorna a condição inicial após sofrer uma compressão adiabática. 
Gráfico do Ciclo de Carnot 
 
Diagrama do Ciclo de Carnot 
 
Teorema de Canot 
A grande importância do ciclo de Carnot se deve ao teorema a seguir: 
Nenhuma máquina térmica que opere entre duas dadas fontes, às temperaturas T1 e T2, podem ter 
maior rendimento que uma máquina de Carnot operando entre estas mesmas fontes. 
A máquina de Carnot é uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Carnot. 
 
FUNÇÃO DE ESTADO 
Função de estado é aquela que pode ser medida 
instantaneamente. 
Função de estado: Energia interna (U), volume (V), pressão (P), temperatura (T) 
Que não eram Função de Estado: calor (Q) e trabalho (W) 
(energia interna,volume,pressão e temperatura) 
as funçoes de estado em termodinânica permitem compreender os fenomenos (processos) inclusive 
fazermos processos 
ex:se vai ocorrer o processo ou não 
seja u+pv uma nova função vamos ver seu comportamente para vários processos 
FUNÇÃO DE ESTADO REPRESENTA 
Uma função de estado é uma função que descreve uma relação entre duas ou mais variáveis de 
estado que definem o estado de um sistema termodinâmico. 
trabalho pode ser visto como a soma de contração ou expansão com trabalho de outros 
infinitesimal-seja a grandeza que se ,sua variação infinitesimal é denotada geralmente 
 
OBS:Estamos usando w=wec+w outros(trabalho de contração e redução) 
2 LEI DA TERMODINÂMICA E ENTROPIA 
Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica 
A física nos diz que, com o passar do tempo, a desordem de um sistema fechado (que permite trocas 
de energia, mas não de matéria) tende sempre a aumentar e nunca a diminuir. Ou seja, a entropia de 
um sistema fechado também tende sempre a aumentar. 
 
KELVIN-PLANCK:É impossível constuir um motor térmico,que trabalha em ciclos,com rendimento 
100% 
CLAUSIUS:É impossível construir um dispositivo que transfira,sem gasto de energia,calor de um corpo 
mais frio para outro corpo quente.(ou seja,a energia não vai espontâneamente de um corpo de maior 
temperatura para um de menor) 
 O que é entropia? 
PAPEL DE MENSURAR A PARCELA DE ENERGIA QUE NÃO VIRA TRABALHO 
ENERGIA NÃO APROVEITÁVEL 
AE=T.S(S É ENTROPIA,T É TEMPERATURA E AE É ENERGIA JOULE) 
F=u-t.s 
 PARA BOTZMANN 
S=K.LOGW PARA ELE A ENTROPIA K=R/NA(VARIAVEL DOS GASES SOBRE O 
NÚMERO DE AVOGRADO 
ENTALPIA 
U+PV é definida pea variação de energia interna 
Um processo isentálpico é um processo que ocorre sem a mudança da entalpia do sistema. Em um 
fluido em estado estacionário, pode haver mudanças ... 
AH=AI+A(PV) ENTALPIA 
ENTALPIA DE REAÇÃO 
Realizar o cálculo da entalpia de uma reação significa determinar a variação de energia que houve 
desde a mistura dos reagentes até a formação dos produtos 
Cada participante de uma reação apresenta uma entalpia (H), ou seja, cada participante apresenta 
certa quantidade de energia. Durante a ocorrência da reação, as ligações entre os reagentes são 
quebradas e as ligações entre os átomos dos produtos são formadas. Dessa forma, durante a reação 
química, estabelece-se uma variação de energia. 
Para determinar o cálculo da entalpia de uma reação, é necessário primeiramente conhecer as 
entalpias individuais de cada um dos participantes. Normalmente os exercícios sempre fornecem os 
valores das entalpias de reagentes e produtos. 
 
Qualquer reação química é acompanhada por transferência de energia a reação completa com 
oxigênio é chamado de combustão completa 
 
 
a calorimetria mostra a queima de um mol de metano produz 890kj de calor,em 298k e 1 bar. 
O cálculo da entalpia da reação é chamado, de forma geral, de variação da entalpia e sempre é 
representado pela sigla ∆H. Como se trata de uma variação, o cálculo da entalpia da reação envolve a 
subtração entre a entalpia dos produtos pela entalpia dos reagentes: 
∆H = HP - HR 
A realização do cálculo da variação da entalpia permite identificarmos se a reação é endotérmica ou 
exotérmica. Se o resultado for negativo, a reação será exotérmica; já se o resultado for positivo, a 
reação será endotérmica. 
∆H = - (Exotérmico) 
∆H = + (Endotérmico) 
RELAÇÃO ENTRE AH E AU 
COMBINAÇÃO DAS ENTALPIAS:LEI DE HESS 
Como já vimos, podemos manipular as equações químicas assim como manipulamos as equações 
matemáticas. Aplicam-se, então, nesse caso, as operações de soma e subtração entre equações, e 
multiplicação e divisão por números reais. 
E o que isso tem a ver com a Lei de Hess? 
Muitas vezes, um problema pode nos trazer equações que são, sobretudo, etapas de um processo 
global. Para construirmos o processo global, pode ser que precisemos manipular as etapas 
(multiplicando, dividindo, invertendo, etc) para que possamos “cancelar” os produtos e reagentes 
necessários para obtenção do processo global. 
Assim, é necessário aplicar a Lei de Hess quando precisamos descobrir a variação de entalpia de uma 
reação a partir das etapas fornecidas. 
exemplo: 
Processo global:grafite+ O2(g) → CO2(g) ΔH = ? 
Primeira etapa: Cgrafite + ½ O2(g) -→ CO(g) ΔH = – 110,3 kJ 
Segunda Etapa: CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) ΔH = – 283,0 kJ 
Exemplo: Calcular com a Lei de Hess a entalpia da combustão do Carbono grafite a partir das etapas 
dadas. 
Na primeira etapa, o grafite reage com 1/2 mol de oxigênio, produzindo CO. Na segunda, o CO reage 
com mais 1/2 mol de oxigênio, formando CO2. 
 
Assim, “cortamos” as substâncias que se repetem antes e depois da seta, para obter o processo 
global. Veja que também somamos os valores de entalpia, chegando na entalpia global do processo. 
Lei de Hess: ΔH = ΔH1 + ΔH2 
Por fim, veja que chegaríamos no mesmo resultado medindo o calor trocado (variação de entalpia) do 
processo global. 
Por isso, lembre-se que toda e qualquer operação feita com a equação química também deve ser feita 
com o ΔH! A variação de entalpia depende da quantidade de matéria, então aumentar o número de 
mols de uma equação química também aumenta a quantidade de calor liberado ou absorvido. 
Resumo da Lei de Hess: 
•A lei de Hess diz que a variação de entalpia do processo global é igual à soma das variações de 
entalpia das etapas. 
É possível manipular equações químicas como equações matemáticas. 
•Se a reação é exotérmica, o calor é um “produto” da reação. 
•Se a reação é endotérmica, o calor é um “reagente” da equação. 
•Ao multiplicar uma equação química por umnúmero inteiro, multiplicamos reagentes, produtos e o 
calor envolvido no processo. 
•Ao somarmos equações, somamos reagentes, produtos e o calor envolvido 
no processo 
 
Liberção de caor nas reações 
Quando uma reação libera calor, ela é classificada como exotérmica. A absorção de calor em uma 
reação, faz com que ela seja endotérmica. 
A termoquímica estuda também a transferência de energia em alguns fenômenos físicos, tais como as 
mudanças de estados da matéria. 
As trocas térmicas também acontecem nas mudanças de estado físico. Ocorre que, na mudança do 
estado sólido para o líquido e do líquido para o gasoso, o processo é endotérmico. De maneira oposta, 
é exotérmica a mudança do estado gasoso para o líquido e do líquido para o sólido. 
 
CICLO DE BORN HABER 
Um ciclo de Born-Haber calcula a entalpia reticular comparando a entalpia de formação do composto 
iônico (a partir dos elementos) com a entalpia necessária para transformá-los nos íons gasosos dos 
elementos. Esta é uma aplicação da lei de Hess. É esse último cálculo que é complexo. 
A entalpia reticular(é a formação de um composto iônico a partir de íons gasosos. Alguns químicos a 
definem como a energia necessária para quebrar o composto iônico, transformando-o em íons 
gasosos. A definição anterior é invariavelmente exotérmica, e a posterior endotérmica. 
Um ciclo de Born-Haber calcula a entalpia reticular comparando a entalpia de formação do composto 
iônico (a partir dos elementos) com a entalpia necessária para transformá-los nos íons gasosos dos 
elementos. Esta é uma aplicação da lei de Hess. 
É esse último cálculo que é complexo. Para fazer íons gasosos de elementos é necessário atomizar os 
elementos (transformar cada um em átomos gasosos) e então ionizar os átomos. Se o elemento é 
normalmente uma molécula, então temos que considerar sua entalpia de dissociação. A energia 
envolvida para remover elétrons, formando cátions, é chamada energia de ionização. A entalpia da 
adição de elétrons, transformando o átomo em ânion, é chamada de eletroafinidade. 
APLICAÇÃO DO DIAGRAMA 
Entalpia de atomização do metal (nesse caso o lítio) 
Entalpia de ionização do metal 
Entalpia de atomização do ametal (nesse caso o floreto) 
Eletroafinidade do ametal 
Entalpia reticular 
V é a entalpia de vaporização para metais 
 
IMAGEM 1 
 
IMAGEM 2(MESMA COISA) 
 
 
 
 
ENTALPIA DE LIGAÇÃO 
A energia de ligação, ou entalpia de ligação, é a energia absorvida na quebra de um mol de ligação, no 
estado gasoso, entre átomos a 25 oC e 1 atm. Essa definição pode envolver também a energia presente 
na formação da mesma ligação entre os mesmos átomos (separados), mas ela apresentará sinal 
diferente. 
 
A quebra das ligações dos reagentes é sempre um processo endotérmico, ou seja, necessita de calor 
para que aconteça. Já o rearranjo dos átomos para formar novas moléculas é um processo 
exotérmico, libera energia. Portanto, o cálculo da variação de entalpia (ΔH) é dado pela diferença de 
energia liberada na formação das ligações dos produtos pela energia absorvida no rompimento das 
ligações dos reagentes. Observe: 
Existem alguns fatores de influenciam o valor da variação de entalpia de um modo geral, tais como: 
Estado físico dos reagentes e dos produtos: a entalpia de substâncias no estado gasoso é maior que no 
estado líquido, que por sua vez, é maior que no estado sólido. 
Forma alotrópica dos reagentes e dos produtos: a forma alotrópica mais estável de um elemento é 
sempre a de menor variação de entalpia. 
Temperatura: a variação da entalpia é muito sensível à temperatura em que ocorreu a reação, devido 
à intensidade de agitação das partículas. 
Reagentes e produtos: a quantidade de reagentes e produtos que participam de uma reação é 
proporcional à quantidade de calor envolvida nessa reação. 
 
 
 
 
 
 BASES DE ESTUDO PARA O PDF ACIMA: 
https://www.youtube.com/watch?v=mGwfguWfeFA PLAYLIST DE QUÍMICA COM G(INTRODUÇÃO A 
GASES) 
https://www.youtube.com/watch?v=kNzjPoNwU20 TEORIA CINÉTICA DOS GASES AULA 1 
https://www.youtube.com/watch?v=yNeCKLI32xg TEORIA CINÉTICA DOS GASES AULA 2 
https://www.youtube.com/watch?v=kNzjPoNwU20 PLAYLIST DE TERMODINÂMICA COM BOARO 
https://www.youtube.com/watch?v=mGwfguWfeFA
https://www.youtube.com/watch?v=kNzjPoNwU20
https://www.youtube.com/watch?v=yNeCKLI32xg
https://www.youtube.com/watch?v=kNzjPoNwU20
LIVRO PETER ATKINS VOLUME 3 
https://www.youtube.com/watch?v=2p_HD-4YX-I EQUAÇÃO DE VAN DER WALLS GASES E TEORIA 
CINETICÉTICO MOLECULAR(AULA 1) 
https://www.youtube.com/watch?v=fxdv230Krhk HYPERLINK 
"https://www.youtube.com/watch?v=fxdv230Krhk&t=626s"& HYPERLINK 
"https://www.youtube.com/watch?v=fxdv230Krhk&t=626s"t=626s EQUAÇÃO DE VAN DER WALLS 
GASES E TEORIA CINETICÉTICO MOLECULAR(AULA 2) 
TER EM MENTE A SEGUNDA LEI DE NEWTON.. https://www.youtube.com/watch?v=7GWni7Z4yKk 
 
https://www.youtube.com/watch?v=HhTakH8mHmE CICLO DE BORN HABER 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=2p_HD-4YX-I
https://www.youtube.com/watch?v=fxdv230Krhk&t=626s
https://www.youtube.com/watch?v=fxdv230Krhk&t=626s
https://www.youtube.com/watch?v=fxdv230Krhk&t=626s
https://www.youtube.com/watch?v=7GWni7Z4yKk
https://www.youtube.com/watch?v=HhTakH8mHmE