Termoquimica Estado Padrãa

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Termoquimica Estado Padrãa

  1. 1. 2º TRIMESTRE 2º SÉRIE – Ensino Médio
  2. 2. FATORES QUE INFLUEM NA ENTALPIA Em uma equação termoquímica deve constar: ☻ Valor do Δ H ☻ estado físico ☻ estados alotrópicos ☻ quantidades em mol ( estequiometria da reação ) OBS: quando a temperatura não for indicada, significa que a reação foi realizada numa temperatura de 298 K (25º C).
  3. 3. Analise os exemplos a seguir: 1 ) 1 H 2 (g) + ½ O 2 (g) -> 1 H 2 O (L) Δ H = - 286 kJ 2 ) 2 H 2 (g) + 1 O 2 (g) -> 2 H 2 O (L) Δ H = - 572 kJ 3) 1 H 2 (g) + ½ O 2 (g) -> 1 H 2 O (s) Δ H = - 293 kJ Em 1 e 3 ocorre apenas uma mudança de estado físico do produto, acarretando uma mudança no Δ H. Em 1 e 2 ocorre apenas mudança na quantidade de matéria dos participantes da reação, acarretando uma mudança no Δ H.
  4. 4. Analise os exemplos a seguir: 4) 1 C graf + 1 O 2(g) -> 1 CO 2(g) Δ H = - 393,5 kJ 5) 1 C diamante + 1 O 2(g) -> 1 CO 2(g) Δ H = - 395,4 kJ Em 4 e 5 ocorre alteração no estado alotrópico do carbono (C), acarretando uma mudança no Δ H da reação.
  5. 5. FATORES QUE ALTERAM O Δ H EM UMA EQUAÇÃO TERMOQUÍMICA <ul><li>As quantidades em mols de reagentes e produtos. </li></ul><ul><li>Estados físicos de reagentes e produtos. </li></ul><ul><li>Estados alotrópicos de reagentes e produtos. </li></ul><ul><li>A temperatura na qual a reação foi realizada. </li></ul>
  6. 6. O estado padrão de uma substância <ul><li>Para efetuar cálculos, necessita-se de um referencial , que chamaremos de padrão e a ele atribui-se o valor ZERO de entalpia. </li></ul>
  7. 7. Escolhendo um padrão <ul><li>Para uma substância se encontrar no estado padrão (H º) deve estar : </li></ul><ul><li>≈ no seu estado físico mais comum. </li></ul><ul><li>≈ na sua variedade alotrópica mais estável. </li></ul><ul><li>≈ à pressão de 1 atm e temperatura de 298 K (25º C). </li></ul>
  8. 8. Atribuindo a entalpia zero a um padrão <ul><li>É convencionado que apenas substâncias simples no estado padrão possuem entalpia igual a ZERO. </li></ul><ul><li>Ex: H 2(g) ; C graf ; S rômbico ; P vermelho ; O 2(g) </li></ul><ul><li>Substâncias compostas no estado padrão não possuem entalpia igual a zero. </li></ul><ul><li>Ex: H 2 O (L) ; NH 3(g) , CO 2(g) </li></ul>
  9. 9. Principais formas alotrópicas <ul><li>OXIGÊNIO </li></ul><ul><li>Ex: O 2(g) ↔ gás oxigênio (+ estável) </li></ul><ul><li>O 3(g) ↔ gás ozônio </li></ul><ul><li>ENXOFRE </li></ul><ul><li>Ex: S rômbico ↔ enxofre rômbico </li></ul><ul><li>(+ estável) </li></ul><ul><li>S monoclínico ↔ enxofre monoclínico </li></ul>
  10. 10. CARBONO Ex: C graf ↔ carbono grafite (+ estável) C diam ↔ carbono diamante FÓSFORO Ex: P vermelho ↔ fósforo vermelho (+estável) P branco ↔ fósforo branco
  11. 11. ENTALPIA DE FORMAÇÃO ( Δ H º f ) <ul><li>É a variação de entalpia verificada na reação de formação de 1 mol da referida substância (produto), a partir de substâncias simples no estado-padrão (reagentes). </li></ul>
  12. 12. Exemplos: 1 H 2(g) + ½ O 2(g) -> H 2 O (L) Δ H f º= -286 kJ ☻ É o Δ H f º da H 2 O (L) ☺ A equação apresenta um único produto e os reagentes são substâncias simples no estado-padrão . 1 H 2(g) + ½ O 2 (L) -> H 2 O (L) Δ H = - 298 kJ ☻ Não é o Δ H f º da H 2 O (L) ☺ Apesar de a equação apresentar um único produto, o reagente O 2 (L) não se encontra no estado-padrão .
  13. 13. 1 C graf + 1 O 2(g) -> 1 CO 2(g) Δ Hf º= - 393,5 kJ ♦ É o Δ Hf º do CO 2(g) . ♦ Equação apresenta um único produto e os reagentes são substâncias simples no estado padrão. 1 C diamante + 1 O 2(g) -> 1 CO 2(g) Δ H= -395,4 kJ ♦ Não é Δ Hf º do CO 2(g) . ♦ Apesar de a equação apresentar um único produto, o reagente C diamante não se encontra no estado-padrão .
  14. 14. O calor de formação ( Δ H f º) de uma substância é numericamente igual à entalpia de 1 mol dessa substância. Matematicamente, pode-se escrever: Δ H f º = Hp – Hr -286 kJ = H H 2 O (L) - zero Sendo: H H 2 O (L) = Δ H f º ( H 2 O (L) ) = - 286 kJ
  15. 15. Entalpia padrão de combustão ( Δ H c º) <ul><li>É a variação de entalpia verificada na combustão total ( completa ) de 1 mol da substância, supondo que todos os participantes da reação (reagentes e produtos) se encontram no estado-padrão . </li></ul>
  16. 16. Reação de combustão <ul><li>É necessário o combustível e o comburente ( O 2 ). </li></ul><ul><li>1 H 2(g) + ½ O 2(g) -> H 2 O (L) </li></ul><ul><li>Δ Hc º = - 286 kJ </li></ul><ul><li>1 C graf + 1 O 2(g) -> 1 CO 2(g) Δ Hc º = - 393,5 kJ </li></ul><ul><li>1 C 4 H 10(g) + 13/2 O 2(g) -> 4 CO 2(g) + </li></ul><ul><li>5 H 2 O (L) Δ Hc º = - 2656,3 kJ </li></ul>
  17. 17. Observações <ul><li>Δ Hc º é sempre negativo , ou seja, reações de combustão são sempre exotérmicas . </li></ul><ul><li>Em certas reações, o Δ Hc º é igual ao Δ H º f , pois a reação além de formação é uma combustão. </li></ul><ul><li>Existem ainda reações cujo Δ H corresponde somente a Δ Hc º ou Δ H º f </li></ul>
  18. 18. Entalpia de neutralização ( Δ H º NEUT ) É a variação de entalpia correspondente à reação entre 1 mol de íons H + (aq) com 1 mol de íons OH - (aq) . ≈ REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO. ☻ 1 H + (aq) + 1 OH - (aq) -> 1 H 2 O (L) Δ H º NEUT = - 13,8 kcal ou -58 kJ
  19. 19. Esse valor de entalpia padrão de neutralização é válido para neutralizações envolvendo ácidos e bases fortes , e constante para a formação de 1 mol de H 2 O (L) . Δ H º NEUT = - 13,8 kcal ou -58 kJ
  20. 20. EXEMPLOS <ul><li>HCl (aq) + KOH (aq) -> KCl (aq) + H 2 O (L) </li></ul><ul><li>Δ H º NEUT = - 13,8 kcal ou -58 kJ </li></ul><ul><li>H 2 SO 4(aq) + Ca(OH) 2(aq) -> CaSO 4(aq) + 2 H 2 O (L) </li></ul><ul><li>Δ H º NEUT = - 27,6 kcal ou -116 kJ </li></ul><ul><li>HCN (aq) + NaOH (aq) -> NaCN (aq) + H 2 O (L) </li></ul><ul><li>Δ H º NEUT = - 2,86 kcal </li></ul>Ácido fraco
  21. 21. Exercícios p. 11 n o = 11, 14.

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