Turma 201/202Professor Luiz Antônio Tomaz

Termoquímica

Matéria e energia são noções que explicam praticamente tudo que ocorre na natureza.

M a t é r i a x E n e r g i a

A noção de matéria é simples de ser compreendida, quando se manuseia objetos sólidos . . .

*Matéria é tudo que possui massa e volume.

Matéria x Energia

. . . se bebe água (líquido). . .

Matéria x Energia

. . . ou se enche um balão (gasoso).

Matéria x Energia

Energia já é um conceito mais amplo,

que envolve fenômenos naturais ou

atividades como aquecer ou resfriar,

puxar ou empurrar um objeto.

Matéria x Energia

Os físicos dizem que energia é tudo aquilo que é capaz de

produzir trabalho.

Matéria x Energia

Daí . . .

Interessa-nos, no momento, a energia convertida em calor,

elevando assim a temperatura do próprio sistema ou do

ambiente.

Calor é energia . . .

Energia, trabalho e calor são todos expressos nas mesmas unidades: calorias(cal), joules (J).

Unidades de medida

O que é caloria?

Uma caloria é a quantidade de energia ou calor necessário para elevar a temperatura

de 1 grama de água em 1ºC (de 14,5ºC para 15,5 ºC).

Uma caloria corresponde a 4,184 joules.

Calorimetria é a medida das

quantidades de calor absorvidas ou liberadas

durante uma transformação química.

O que é calorimetria?

Calor x Temperatura

Qual é a diferença entre

quantidade de calor e temperatura?

Calor é o nome dado à energia térmica quando ela é transferida de um corpo a outro,

motivada por uma diferença de temperatura entre os corpos.

Conceito de Calor

Conceito de temperatura

Temperatura é a grandeza física que permite medir quanto um corpo está quente ou frio.

Está relacionada à energia cinética das partículas de um corpo,

à energia de movimento das partículas.

Os calorímetros

Calorímetros são aparelhos usados para medir o calor de uma transformação química.

Q = m.c.t ou

Q =(m + K). t onde:

Q= quantidade de calor da transformaçãom= massa da substância (em gramas)

c= calor específico da substância (cal/g. ºC)t= variação da temperatura.

K = capacidade calorífica do calorímetro (cal/ºC)

A quantidade de calor liberada ou absorvida

As transformações termoquímicas podem ser . . .

Transformações endotérmicas são aquelas que absorvem energia.

Exemplo: Ba(OH)2 + NH4SCN

As transformações termoquímicas podem ser . . .

Transformações endotérmicas são aquelas que absorvem energia.

Exemplo: Na2SO3 + NaCℓO

Transformação exotérmica x Transformação endotérmica

Graficamente . . .

Graficamente . . .

Ilustrando transformações* endotérmicas e exotérmicas . . .

*termofísicas

Energia interna (E) e entalpia (H)

O calor total armazenado nos sistemas (energia interna), á pressão constante, recebe o nome de entalpia e é representado pela letra “H”.

Assim . . .

Para reações endotérmicas Hprodutos > Hreagentes

Para reações exotérmicas Hprodutos < Hreagentes

A variação de entalpia (H)

Nas transformações químicas, na realidade, interessa-nos conhecer a variação de entalpia, ou seja, a quantidade de calor liberada ou absorvida à pressão

constante.

Daí . . .

A variação de entalpia (H)

H = Hfinal – Hinicial ou H = Hp – Hr

A variação de entalpia (H)

Nas reações endotérmicas, H >0, pois calor é absorvido do meio ambiente.

A variação de entalpia (H)

Nas reações exotérmicas, H < 0, pois calor é liberado para o meio ambiente.

A variação de entalpia (H)

Equacionamento químico de reações endotérmicas:

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) H = + 177,8kJ

CaCO3(s) + 177,8kJ CaO(s) + CO2(g)

ou

A variação de entalpia (H)

Equacionamento químico de reações exotérmicas:

C4H10(g) + 6,5 O2(g) 4CO2(g) + 5H2O (l) H = - 2656,3kJ

ou

C4H10(g) + 6,5 O2(g) 4CO2(g) + 5H2O (l) + 2656,3kJ

A variação de entalpia (H)

Perceba alguns cuidados no equacionamento:

1.º - A indicação do estado físicos ou formas alotrópicas

dos reagentes e dos produtos;

2.º - O balanceamento obrigatório.

Exercício resolvido . . .

Em alguns fogos de artifício, alumínio metálico em pó é queimado,

liberando luz e calor. Esse fenômeno pode ser representado como:

2Aℓ (s) + 1,5 O2(g) Aℓ2O3(s) + 5H2O (l) H = -1653kJ

Qual a quantidade de calor, à pressão constante, desprendida na reação de 1g de alumínio?

Dados: Aℓ = 27g/mol

Resolvendo . . .

2 x mol Aℓ 1456kJ

2 x 27g 1456kJ 1g x

X = 30,6kJ liberados

F i m da T e r m o q u í m i c a !(por enquanto)