Energia e Reaccoes Quimicas

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Energia e Reaccoes Quimicas

  1. 1. Energia e Reacções Químicas
  2. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 9. Energia e Reacções Químicas Calor de Reacção Se o sistema perde calor para o exterior a reacção é exotérmica
  10. 10. Energia e Reacções Químicas Calor de Reacção Se o sistema recebe calor do exterior a reacção é endotérmica
  11. 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. 12. Energia e Reacções Químicas Calor de Reacção Se o sistema perde calor para o exterior a reacção é exotérmica
  13. 13. Energia e Reacções Químicas Calor de Reacção Se o sistema recebe calor do exterior a reacção é endotérmica
  14. 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. 15. Energia e Reacções Químicas Calor de Reacção e Ligações Químicas
  16. 16. Energia e Reacções Químicas Calor de Reacção e Ligações Químicas 3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)
  17. 17. Energia e Reacções Químicas Calor de Reacção e Ligações Químicas 3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)
  18. 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

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