Embed Size (px)
Citation preview
TERMOQUÍMICA
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
AEntalpia de Combustão
Corresponde à energia liberada na reação de 1 mol de substância (combustível) com O2
puro (comburente).
Se o combustível for material orgânico (C,H e O) a combustão pode ser de dois tipos:
I - Completa: os produtos são CO2 e H2O.
II - Incompleta: além dos produtos acima forma-se, também, CO e/ou C (fuligem).
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
ACombustão completa CHAMA AZUL
CH4 + 2O2 CO2 + H2O H = - 889,5 kJ/molC3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O H = - 1.400 kJ/mol
Na combustão incompleta a chama é alaranjada.
A combustão do C também é a formação do CO2 !
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
A LEI DE HESSProf. Cleverson Chacal
LEI DE HESSO químico e médico Germain Henry Hess (1802-1850) desenvolveu importantes trabalhos na área de Termoquímica. A Lei de Hess é uma lei experimental e estabelece que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação.
A Lei de Hess, também conhecida como Lei da Soma dos Calores de Reação, demonstra que a variação de entalpia de uma reação química não depende do modo ou caminho como a mesma é realizada e sim do estado inicial (reagentes) e
estado final (produtos) .
Prof. Cleverson Chacal
Exemplo: Qual o valor da variação de entalpia da reação a seguir?
Dados (equações intermediárias):
Resolução:
______________________________________
Prof. Cleverson Chacal
Observe que a ΔH1e ΔH2 são somadas, obtendo-se o valor da variação de entalpia. As equações químicas também são somadas, obtendo-se a reação global.Para montar as equações e aplicar a Lei de Hess, podemos fazer algumas alterações matemáticas, seguindo as seguintes regras:
1°) as equações intermediárias devem estar de acordo com a reação global. Coloca-se as equações (dados) na ordem que reagem ou são produzidas. Se não estiverem de acordo, troca-se o sinal da ΔH;2°) acertar os coeficientes também de acordo com a reação global. Se a equação for multiplicada, a ΔH também deve ser multiplicada pelo mesmo número.3°) realizar o somatório para montar a reação global;4°) somar os valores das ΔH das equações intermediárias para achar a ΔH da reação global.
Prof. Cleverson Chacal
Calcule a variação de entalpia da seguinte reação pela Lei de Hess:
Dados:
Resolução: Deve-se escrever todas as equações intermediárias (dados) de acordo com a reação global. Na primeira equação, o que há em comum é o C(grafite). Então ele deve ser escrito da mesma forma (como reagente e 1mol).A segunda equação tem em comum com a reação global o H2(g). Nos dados, esta esécie química não está exatamente igual como na global. Deve-se multiplicar toda a equação por 2, inclusive a ΔH2 A terceira equação tem em comum com a reação global o CH4(g). deve-se inverter a posição desta equação e portanto trocar o sinal da ΔH3
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
A
A Lei de Hess, também conhecida como Lei da Soma dos Calores de Reação, demonstra que a variação de entalpia de uma reação química não depende do modo ou caminho
como a mesma é realizada e sim do estado inicial (reagentes) e estado
final (produtos) .
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
AA Lei de Hess pode ser demonstrada a partir
do seguinte exemplo:
Caminho 2C(graf.) + ½ O2(g) CO(g) H2 = - 280,6 kJ
CO(g) + ½ O2(g) CO2(g) H3 = - 112,8 kJ
A entalpia final será H2 + H3
Caminho 1C(graf.) + O2(g) CO2(g) H1 = - 393,4 kJ
Somando as duas equações resulta:C(graf.) + O2(g) CO2(g) H1 = - 393,4 kJ
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
AExemplo
Calcular a variação de entalpia envolvida na combustão de 1 mol de CH4(g), expressa por:
CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l)
sabendo que:1) Hformação CH4(g) = - 74,82 kJ/mol2) Hformação CO2(g)
= - 393,4 kJ/mol3) Hformação H2O(l) = - 285,5 kJ/mol
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
A
Solução
Desenvolvendo as equações relativas à formação dos componentes:
1. formação do CH4
C + 2 H2 CH4 H1 = - 74,82 kJ/mol2. formação do CO2
C + O2 CO2 H2 = - 393,4 kJ/mol3. formação da H2O
H2 + ½ O2 H2O H3 = - 285,5 kJ/mol
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
ASolução
Aplicando a Lei de Hess, para obter a combustão do CH4 deveremos:
a) inverter a equação de formação do CH4 ;CH4 C + 2H2 H = + 74,82 kJ
b) utilizar da forma apresentada a equação de formação do CO2 ;
C + O2 CO2 H = - 393,4 kJ
c) utilizar a equação de formação da água multiplicada por 2 (inclusive a entalpia) 2H2 + O2 2H2O H = - 571,0 kJ
Prof. Cleverson Chacal
TERM
OQUÍ
MIC
ASolução
1) CH4 C + 2H2 H = + 74,82 kJ2) C + O2 CO2 H = - 393,4 kJ3) 2H2 + O2 2H2O H = - 571,0 kJ
que somadas, resulta
A variação da entalpia será:HRQ = + 74,82 + (- 393,4) +(- 571,0)
HRQ = - 889,58 kJ/mol de CH4
CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l)
Prof. Cleverson Chacal
