Energia e Reaccoes Quimicas

1. Energia e
Reacções Químicas

2. Energia e Reacções Químicas
Sistemas Químicos
● Sistema é a parte do
universo que se pretende
estudar
● A parte do universo que não
está em estudo é designada
por meio exterior
● A parte do meio exterior que
interage com o sistema é a
vizinhança
● A fronteira é o que separa o
sistema do meio exterior

3. Energia e Reacções Químicas
Sistemas Químicos
Os sistemas podem-se classificar em:
Sistemas isolados – não há troca de matéria
nem de energia com o meio exterior
Sistemas fechados – há troca de energia mas
não de matéria com o meio exterior
Sistemas abertos – há troca de energia e de
matéria com o meio exterior

4. Energia e Reacções Químicas
Energia Interna de um Sistema Químico
Para a energia interna de um sistema químico
contribuem duas fracções:
Energia Cinética, relacionada com o movimento
das partículas do sistema
Energia Potencial, relacionada com as
interacções entre as partículas

5. Energia e Reacções Químicas
Energia Interna de um Sistema Químico
Energia do sistema = Energia Cinética + Energia Potencial
U = Ec + Ep
TB > TA
ECB > ECA

6. Energia e Reacções Químicas
Conservação de Energia em Sistemas Isolados
Pela 1ª Lei da Termodinâmica a energia de um sistema
isolado é constante
U =constante ⇒  U =0
E C E P =constante ⇒  E C  E P =0
 E C =− E P
Reacção Exotérmica – Aumento de temperatura
(aumento da Energia Cinética e diminuição da Energia
Potencial
Reacção Endotérmica - Diminuição da temperatura
(diminuição da Energia Cinética e aumento da Energia
Potencial

7. Energia e Reacções Químicas
Conservação de Energia em Sistemas Fechados
Há troca de energia com o exterior sob a forma
de calor (Q) ou trabalho (W)
U sistema U meio exterior =constante

8. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção
O conteúdo calorífico de um sistema tem o nome de
entalpia (H)
A variação de entalpia numa reacção química é igual
à diferença entre o somatório das entalpias dos produtos
de reacção e o somatório das entalpias dos reagentes
 H =∑ H produtos −∑ H reagentes
 H = H final − H inicial
A variação de entalpia é avaliada pela quantidade de
energia sob a forma de calor trocada entre o sistema e a
vizinhança

9. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção
Se o sistema perde calor para o exterior a reacção é
exotérmica

10. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção
Se o sistema recebe calor do exterior a reacção é
endotérmica

11. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção
Calor de reacção (Q) é a quantidade de calor
trocada entre o sistema e o meio exterior de
modo a que a temperatura do sistema depois da
reacção seja igual à temperatura no início da
reacção
Normalmente os calores de reação são definidos
para a temperatura de 25ºC

12. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção
Se o sistema perde calor para o exterior a
reacção é exotérmica

13. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção
Se o sistema recebe calor do exterior a reacção
é endotérmica

14. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção e Ligações Químicas
Na formação de uma ligação química há
libertação de energia – Energia de Ligação
Na quebra de uma ligação química há absorção
de energia – Energia de Dissociação
A Energia de Ligação e a Energia de Dissociação
têm valores simétricos

15. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção e Ligações Químicas

16. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção e Ligações Químicas
3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)

17. Energia e Reacções Químicas
Calor de Reacção e Ligações Químicas
3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)

18. Energia e Reacções Químicas
Equações Termoquímicas
Uma equação termoquímica especifica o calor de reacção
correspondente
3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)  H =−93kJ
Por cada mole de moléculas de amoníaco formado
libertam-se 41,5 kJ de energia