ASPETOS ENERGTICOS DE UMA

REAO QUMICA

Energia envolvida numa reao qumica

Quando se medem as variaes de energia numa reao qumica necessrio definir corretamente:

O sistema a mistura reacional a ser estudada;

A vizinhana pode ser o recipiente, a sala ou o resto do universo.

Os sistemas podem ser:

Abertos

Fechados

Isolados

Exemplos: -Motor de um automvel; - corpo humano; -Churrasco.

Exemplos: -Bateria eltrica; - Frasco bem tapado.

Exemplos: -No h verdadeiros sistemas isolados; um dos que mais se aproxima uma garrafa-termo hermeticamente tapada.

Matria e

Energia

Matria e

Energia

Energia Energia

Energia Energia

Energia envolvida numa reao qumica

Uma reao qumica um processo onde ocorrem, rutura e/ou formao de ligaes qumicas. Associada a estas ruturas e ligaes h sempre variao de energia.

H libertao de energia na formao de uma ligao (pois a energia do sistema diminuiu). Assim, para quebrar essa mesma ligao, ser necessrio fornecer-lhe a mesma quantidade de energia.

Nota: a energia absorvida para a rutura de uma ligao qumica sempre simtrica da energia libertada na formao dessa mesma ligao.

Legenda: 1 dois tomos isolados (Ep = 0 kJ / mol)

2 Aproximao dos dois tomos para formar a ligao (Ep diminui)

3 Formao da molcula diatmica (Ep mnima)

4 Aumento da Ep do sistema quando a distncia internuclear tende a diminuir.

Variao de energia numa reao qumica

Nas reaes qumicas, dado que h rutura de algumas ligaes e formao de outras, existe, obviamente, variao da energia do sistema.

Quando os reagentes do origem aos produtos, no decurso de uma reao, pode haver aumento ou diminuio da sua energia interna.

cido sulfrico

Hidrxido de sdio

Tiossulfato de amnio

Hidrxido de brio octa-hidratado

Ocorre aquecimento do gobel

Ocorre arrefecimento do vapor de gua no exterior do gobel

Reaes qumicas: exoenergticas e endoenergticas

Reao

Endoenergtica Exoenergtica

H absoro de energia.

Os produtos da reao tm menor energia interna que os reagentes.

H libertao de energia.

Os produtos da reao tm maior energia interna que os reagentes.

Energia

Reagentes

Produtos

Energia libertada

Energia

Produtos

Reagentes

Energia absorvida

Calor da reao

Podemos, tambm, dizer que o calor de reao a quantidade de energia (sob a forma de calor) envolvida numa reao qumica. O calor de reao caracterstico para cada reao qumica e para uma dada presso, temperatura e quantidade de substncia.

As energias de dissociao (quebra de ligaes) e de ligao (formao de ligaes) so numericamente opostas, de acordo com a seguinte conveno:

Formao de ligaes Energia libertada

Quebra de ligaes Energia absorvida

Variao de entalpia

Quando a reao ocorre num sistema a presso constante a quantidade de energia (calorfica) envolvida denominada pela variao de entalpia (H). Se a variao de entalpia de uma reao for positiva a reao endoenergtica (endotrmica), se for negativa a reao exoenergtica (exotrmica).

produtosreagentes

formadas ligaes das energiaquebradas"" ligaes das energias

ddreao

reao

EEH

H

Em que Ed igual energia de dissociao das ligaes envolvidas.

Valores de energia mdia de ligaes qumicas

Ligao Energia (kJ/mol) Ligao Energia (kJ/mol)

H H 436 O H 460

Cl Cl 243 C C 346

O = O 498 C = C 610

N N 945 C C 835

O = S 469 C = O 745

N H 391 C H 413

1. Uma reao qumica um processo onde ocorrem rutura e/ou formao de ligaes qumicas.

Associe a cada uma das afirmaes os diferentes processos, quanto variao de energia (processo endoenergtico ou processo exoenergtico).

Exerccios

Formao de novas ligaes.

Rutura de ligaes entre as molculas.

E > 0.

E < 0.

Reao qumica que ocorre com libertao de energia.

Reao qumica que ocorre com absoro de energia.

Faa o balano energtico desta reao e classifique-a em endoenergtica ou exoenergtica.

2. A combusto completa do metano d origem a dixido de carbono e a gua, segundo a equao qumica:

(g)OH2(g)CO(g)O2(g)CH 2224

Exerccios

1.

Formao de novas ligaes. (processo exoenergtico)

Rutura de ligaes entre as molculas. (processo endoenergtico)

E > 0. (processo endoenergtico)

E < 0. (processo exoenergtico)

Reao qumica que ocorre com libertao de energia. (processo exoenergtico)

Reao qumica que ocorre com absoro de energia. (processo endoenergtico)

2. (g)OH2(g)CO(g)O2(g)CH 2224

kJ/mol682

46022745249824134

)HO(22)OC(2)OO(2)HC(4

reao

reao

reao

H

H

EEEEH

Logo, a reao exoenergtica. 0 reaoH