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Termoquímica
Energia:
é a capacidade de realizar trabalho



Trabalho ():
Corresponde a uma força que se aplica a
corpo, para provocar um deslocamento.
( = F x Δe)
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Termoquímica
Reações químicas causam variação de energia
Reações que produzem energia   Reações que produzem energia

    Queima do carvão           Com o calor cozinha-se
         (calor)                    o alimento
  Queima da vela (luz)         Luz inicia a fotossíntese
  Reação de uma pilha            A eletricidade reveste
     (eletricidade)                     um metal
Motor de um automóvel     Energia mecânica
(cinética ou mecânica) detona-se um explosivo
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Termoquímica
Termodinâmica:
É o estudo das trocas e transformações de
energia e de trabalho que acompanham os
fenômenos físicos e químicos.


Termoquímica:
É a parte da química que estudo as trocas
de calor que envolve uma reação química.
www.quimicasolucionada.com   hedilbertoalves@hotmail.com
Termoquímica
Joule: é a energia decorrente da aplicação
de uma força de 1 newton numa distância
de 1 metro, na direção de aplicação de tal
força.
Newton: é a força necessária para que 1 kg
de massa tenha uma aceleração de 1 m s-2.

Caloria: é a quantidade de calor necessária
para elevar em 1 °C a temperatura de 1 g de
água.
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Calorímetro




                             Qc = Q r
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Bomba Calorimétrica




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Bomba Calorimétrica
Bomba calorimétrica no interior do calorímetro




                 C(grafite) + O2  CO2
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Entalpia




                        Qp = Qv - T
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Entalpia
Endotérmica: absorve calor
Exotérmica: libera calor

             Variação de Entalpia (ΔH)
                        ΔH = Hf - Hi
            A + B C + D               ΔH = ?
                       ΔH = HP - HR
              ΔH = (HC + HD) - (HA + HB)
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Entalpia
Endotérmica: HR < HP
ΔH = Hp – Hr                ΔH = (+)             ΔH > 0

                            Diagrama
                    H

                  Hp

                                ΔH

                  Hr

                                             reação
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Entalpia
Exotérmica: HR > HP
ΔH = Hp – Hr                ΔH = (-)            ΔH < 0

                            Diagrama
                    H

                  Hr

                                ΔH

                  Hp

                                             reação
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Entalpia
           Entalpia Padrão (H°)
Substâncias simples no estado natural e
alotrópico mais estável, a 25 °C e 1 atm,
apresenta H° = 0 (zero)
          Na(s); H° = 0      O3(g); H° ≠ 0
          H2(g); H° = 0      H2O(l); H° ≠ 0
          Cgraf; H° = 0
          Cdia; H° ≠ 0
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Entalpia
      Fatores que alteram a entalpia
Estado de agregação:
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(s) ΔH1 = - 70 kcal/mol
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l) ΔH2=- 68,56 kcal/mol
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(v) ΔH3= -58,12 kcal/mol

Alotrópicos:
O2 e O3;          Cgraf e Cdiam;      Srômb e Smonoc;
Pver e Pbra                                       Termoquímica 3
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Entalpia
Temperatura:
H2(g) + Cl2(g)  2 HCl(g) ΔH1 = - 44 kcal
(15 °C)
H2(g) + Cl2(g)  2 HCl(g) ΔH2 = - 44,056 kcal
(75 °C)


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Diagrama
Entalpia
                                H2 + Cl2

                                 ΔH3
                                            ΔH2
                                               75 °C
     H2 + Cl2
 15 °C
                 ΔH1             2 HCl
         2 HCl                   ΔH4

                                  Caminho da Reação
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Dissolução
       H2SO4 (l) + H2O  2 H+(aq) + SO42-(aq)

 N° de mols de água          Calor Liberado (kcal)
        0                             0
        1                          – 6,7
        2                           - 9,8
        4                          – 13,0
        8                          – 15,1
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        ∞                          - 20,2
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Entalpia Padrão
    Entalpia Padrão de Formação (Hf°):
  ½ N2(g) + 3/2 H2(g)  NH3(g) ΔH = - 11 kcal
    Entalpia Padrão de Combustão (H°):
    C2H6O + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O ΔH = -
    Entalpia Padrão de Neutralização (H°):
      HCl + NaOH  NaCl + H2O ΔH =
    Entalpia Padrão de Dissolução (H°):
    NaCl(s) + H2O(l)  Na+(aq) + Cl+(aq) ΔH =
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Entalpia de Ligação
Quebra de ligãção: absorve calor (ΔH > 0)
Formação de ligação: libera calor (ΔH < 0)

           AB + CD  AD + CB ΔH = ?
       AB + CD  A + D + C + B ΔH1
       A + D + C + B  AD + CB ΔH2
         AB + CD  AD + CB ΔH =ΔH1 + ΔH2
                                  ΔH =Hr + Hp
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  • 1. Termoquímica Energia: é a capacidade de realizar trabalho Trabalho (): Corresponde a uma força que se aplica a corpo, para provocar um deslocamento. ( = F x Δe) www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 2. Termoquímica Reações químicas causam variação de energia Reações que produzem energia Reações que produzem energia Queima do carvão Com o calor cozinha-se (calor) o alimento Queima da vela (luz) Luz inicia a fotossíntese Reação de uma pilha A eletricidade reveste (eletricidade) um metal Motor de um automóvel Energia mecânica (cinética ou mecânica) detona-se um explosivo www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 3. Termoquímica Termodinâmica: É o estudo das trocas e transformações de energia e de trabalho que acompanham os fenômenos físicos e químicos. Termoquímica: É a parte da química que estudo as trocas de calor que envolve uma reação química. www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 4. Termoquímica Joule: é a energia decorrente da aplicação de uma força de 1 newton numa distância de 1 metro, na direção de aplicação de tal força. Newton: é a força necessária para que 1 kg de massa tenha uma aceleração de 1 m s-2. Caloria: é a quantidade de calor necessária para elevar em 1 °C a temperatura de 1 g de água. www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 5. Calorímetro Qc = Q r www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 7. Bomba Calorimétrica Bomba calorimétrica no interior do calorímetro C(grafite) + O2  CO2 www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 8. Entalpia Qp = Qv - T www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 9. Entalpia Endotérmica: absorve calor Exotérmica: libera calor Variação de Entalpia (ΔH) ΔH = Hf - Hi A + B C + D ΔH = ? ΔH = HP - HR ΔH = (HC + HD) - (HA + HB) www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 10. Entalpia Endotérmica: HR < HP ΔH = Hp – Hr  ΔH = (+)  ΔH > 0 Diagrama H Hp ΔH Hr reação www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 11. Entalpia Exotérmica: HR > HP ΔH = Hp – Hr  ΔH = (-)  ΔH < 0 Diagrama H Hr ΔH Hp reação www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 12. Entalpia Entalpia Padrão (H°) Substâncias simples no estado natural e alotrópico mais estável, a 25 °C e 1 atm, apresenta H° = 0 (zero) Na(s); H° = 0 O3(g); H° ≠ 0 H2(g); H° = 0 H2O(l); H° ≠ 0 Cgraf; H° = 0 Cdia; H° ≠ 0 www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 13. Entalpia Fatores que alteram a entalpia Estado de agregação: H2(g) + ½ O2(g)  H2O(s) ΔH1 = - 70 kcal/mol H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l) ΔH2=- 68,56 kcal/mol H2(g) + ½ O2(g)  H2O(v) ΔH3= -58,12 kcal/mol Alotrópicos: O2 e O3; Cgraf e Cdiam; Srômb e Smonoc; Pver e Pbra Termoquímica 3 www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 14. Entalpia Temperatura: H2(g) + Cl2(g)  2 HCl(g) ΔH1 = - 44 kcal (15 °C) H2(g) + Cl2(g)  2 HCl(g) ΔH2 = - 44,056 kcal (75 °C) www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 15. Diagrama Entalpia H2 + Cl2 ΔH3 ΔH2 75 °C H2 + Cl2 15 °C ΔH1 2 HCl 2 HCl ΔH4 Caminho da Reação www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 16. Dissolução H2SO4 (l) + H2O  2 H+(aq) + SO42-(aq) N° de mols de água Calor Liberado (kcal) 0 0 1 – 6,7 2 - 9,8 4 – 13,0 8 – 15,1 16 – 16,8 ∞ - 20,2 www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 17. Entalpia Padrão Entalpia Padrão de Formação (Hf°): ½ N2(g) + 3/2 H2(g)  NH3(g) ΔH = - 11 kcal Entalpia Padrão de Combustão (H°): C2H6O + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O ΔH = - Entalpia Padrão de Neutralização (H°): HCl + NaOH  NaCl + H2O ΔH = Entalpia Padrão de Dissolução (H°): NaCl(s) + H2O(l)  Na+(aq) + Cl+(aq) ΔH = www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com
  • 18. Entalpia de Ligação Quebra de ligãção: absorve calor (ΔH > 0) Formação de ligação: libera calor (ΔH < 0) AB + CD  AD + CB ΔH = ? AB + CD  A + D + C + B ΔH1 A + D + C + B  AD + CB ΔH2 AB + CD  AD + CB ΔH =ΔH1 + ΔH2 ΔH =Hr + Hp www.quimicasolucionada.com hedilbertoalves@hotmail.com