Termoquimica

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Termoquimica

  1. 1. TERMOQUÍMICAClique para editar o estilo do subtítulo mestre PROF. VITOR LORENZO
  2. 2. TERMOQUÍMICA Asreações químicas são sempre acompanhadas de absorção ou liberação de energiaA termoquímica estuda as transferências de energia que ocorrem durante as transformações químicas e físicas
  3. 3. TERMOQUÍMICA Sistema  parte do universo que desejamos estudar SISTEMAS ABERTO FECHADO ISOLADO
  4. 4. TERMOQUÍMICA Calor  é energia trocada entre corpos que apresentam temperaturas diferentes de modo espontâneoq = quantidade de calor (q>0 e q<0 ??) ENDOTÉRMICO EXOTÉRMICO
  5. 5. TERMOQUÍMICA Trabalho  em geral, implica em deslocamento macroscópico (empurrar um objeto) (-) sistema realiza trabalho = Pext ΔV w (+) sistema sofre trabalho P w=áre a V
  6. 6. TERMOQUÍMICA Energiainterna  mede o conteúdo energético do sistema Energiapode ser interconvertida de uma forma para outra, mas a quantidade total de energia permanece constante ΔU = Q - W
  7. 7. 1ª LEI DA TERMODINÂMICAA variação da energia interna é resultante da energia do sistema subtraída do trabalho realizado. ΔU = 0 ???????
  8. 8. CAPACIDADE CALORÍFICA Capacidade calorífica  quando o sistema troca calor sem reações químicas ou mudança de fase, a ΔT pode ser relacionada ao calor sensível C= q ΔT PequenaCapacidad Quantidade elevação nae calorífica de calor flui temperatura
  9. 9. CALORÍMETRO
  10. 10.  Qual a variação de temperatura se transferirmos 50kJ de calor por 100g de água e 100g de ferro, dados os calores específicos (1cal = 4,184J) Água  1cal/g K Ferro  0,107 cal/g K
  11. 11. ENTALPIA Entalpia  transformações usualmente ocorrem sob pressão constante e não volume ΔH = ΔU + PΔV Para gases reais ... ΔH = ΔU + nRΔT
  12. 12. ENTALPIA Entalpiados processos físicos  não há mudança na natureza química (transição de fase)
  13. 13. ENTALPIA Entalpia de vaporização e de condensação  energia necessária para superar as forças de atração do líquido e afastar as moléculas (vaporização) H2O(l)  H2O(g) ΔH = +44,01 kJ
  14. 14. ENTALPIA Entalpiade fusão ou solidificação  este calor tem como origem as diferenças nas forças de interação H2O(S)  H2O(L) ΔH = +6,01 kJ Sublimação  pode ocorrer com qualquer substância sob condições específicas ΔHsubl = ΔHfus + ΔHvap
  15. 15. ENTALPIA Entalpia de formação Entalpia de combustão
  16. 16. 1. Numa dada mudança de estado são transferidos 44 J de trabalho para a vizinhança e a energia interna aumenta 170 J. Qual a capacidade calorífica do sistema, se a temperatura aumentou de 10 K. (R=21,4 J/K)2. Graças à atividade metabólica, cada individuo humano produz cerca de 10 MJ de calor, em média, por dia. Se o corpo humano fosse um sistema isolado, com 65 kg de massa e capacidade calorífica de água, qual seria a elevação de temperatura em um dia? (R=37K)
  17. 17. 2ª LEI DA TERMODINÂMICA Entropia  medida do grau de dispersão de energia 2ª lei  a entropia do universo aumenta no decorrer de todo processo natural
  18. 18. 2ª LEI DA TERMODINÂMICASfinal>Sini Processo pode acontecer cial É espontâneo e irreversível ΔS>0Sfinal<Sini Processo extremamente improvável cial Nunca vai ocorrer espontaneamente ΔS<0Sfinal=Sini Processo é reversível cial Pode ocorrer em ambas as direções ΔS=0
  19. 19. 3ª LEI DA TERMODINÂMICA Direção de mudança espontânea Direção da diminuição da energia livre ΔG = ΔH - T ΔS
  20. 20. LEI DE HESS C(grafite) + O2(g)  CO2(g) ΔH = – 94,05 kcal(H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l) ΔH = -68,32 kcal                           CO2(g) + 2 H2O(l) CH4(g) + 2 O2(g) ΔH = + 212,87 kcal C(grafite) + 2 H2(g)  CH4(g) ΔH = ?? kcal
  21. 21.  Calcule a entalpia de reação da formação do cloreto de alumínio anidro, 2Al(s) + 3Cl2(g)  2AlCl3(s), a partir dos seguintes dados: 2Al(s) + 6HCl(aq)  2AlCl3(aq) + 3H2(g) ΔH = -1049 kJ HCl(g)  HCl(aq) Δ H = -78,4 kJ H2(g) + Cl2(g)  2HCl(g) Δ H = -185 kJ AlCl3(s)  AlCl3(aq) Δ H = -323 kJ

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