1) Uma reação química envolve a quebra de ligações entre substâncias iniciais e a formação de novas ligações entre produtos. 2) A energia interna de um sistema químico é a soma da energia cinética e potencial de suas partículas. 3) Reações químicas podem ser exotérmicas, libertando energia, ou endotérmicas, absorvendo energia.

1. RESUMINHO J
Uma reação química ou transformação química é um processo no qual ocorre rutura de ligações químicas nas substâncias iniciais,
os reagentes, e formação de outras ligações químicas, dando a origem a novas substâncias, os produtos da reação.
Os sistemas químicos são formados por uma enorme quantidade de unidades estruturais que contribuem para a energia – energia
interna do sistema (𝒰). A energia interna é o resultado da soma da energia cinética (𝑬𝒄) associada aos movimentos das partículas
e da energia potencial %𝐸"' resultantes das atrações e repulsões entre elas: 𝓤 = 𝑬𝒄 + 𝑬𝒑.
A temperatura de um sistema é uma medida da sua energia cinética: quanto mais elevada for a temperatura de um sistema, maior
será a energia cinética das suas partículas. As variações da energia interna ocorridas numa reação devem-se não só à variação da
energia cinética relacionada com as variações de temperatura, mas também à variação de energia potencial relacionada com as
ligações intramoleculares associada à rutura e formação de novas ligações.
Quando se medem as variações de energia numa reação química:
• o sistema é a mistura reacional a ser estudada;
• a vizinhaça pode ser o recipiente, a sala ou o resto do universo.
A variação de energia, ∆𝑬, é a diferença entre a energia do estado final e a energia do estado inicial: ∆𝑬 = 𝑬𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 − 𝑬𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍.
Reação exotérmica – quando a energia interna total dos reagentes for maior do que a energia interna dos produtos de reação,
existirá um excesso de energia e, consequentemente, a reação irá libertar energia na forma de calor; ou seja, a formação de ligações
é sempre um processo exoenergético ocorrendo com libertação de energia.
Reação endotérmica – quando a energia interna total dos reagentes for inferior à energia interna dos produtos de reação, existirá
um défice de energia, e consequentemente, a reação só irá ocorrer se o sistema absorver no mínimo uma quantidade de energia
sob a forma de calor; ou seja, a rutura de ligações é sempre um processo endoenergético, ocorrendo com absorção de energia.
10º ano | Química | Ficha de Trabalho nº6
Tema: Transformações químicas

2. Num sistema isolado, não há troca de matéria nem de energia com o
exterior:
• quando ocorre uma reação exotérmica, a temperatura do
sistema aumenta (embora se mantenha a energia total do
sistema);
• quando ocorre uma reação endotérmica, a temperatura do
sistema diminui (embora se mantenha a energia total do
sistema).
Num sistema não isolado, algumas reações químicas ocorrem
com trocas de energia com o meio exterior, sob a forma de calor:
• se a reação for exotérmica, o sistema fornece energia
ao meio exterior (há aumento da temperatura na
vizinhança do sistema);
• se a reação for endotérmica, o sistema recebe energia
do meio exterior (há diminuição da temperatura na
vizinhança do sistema).
A quantidade de energia trocada entre o sistema e o meio exterior é
designada por calor da reação ou variação de entalpia, a pressão
constante, e representa-se por ∆𝐻 (USI: joule (J)).
∆𝐻 = ∑ 𝐸)*+,çã/ (reagentes) −∑ 𝐸)*+,çã/ (produtos de reação)
Reação química exoenergética
∆𝑯 < 𝟎
Reação química exoenergética
∆𝑯 > 𝟎
A quantidade de energia absorvida na rutura das ligações dos reagentes é
inferior à quantidade de energia libertada na formação das ligações dos
produtos de reação.
A quantidade de energia absorvida na rutura das ligações dos reagentes é
superior à quantidade de energia libertada na formação das ligações dos
produtos de reação.
A variação de entalpia de uma reação pode ser calculada, de forma aproximada, considerando que uma reação química é um
processo em que se rompem ligações e se formam outras, sendo por isso necessário conhecer os valores das energias de ligação.

3. Na tabela seguinte encontram-se os valores das energias de ligação, em módulo, no estado padrão termodinâmico que
corresponde a uma temperatura de 298,15 𝐾 (25℃) e a uma pressão de 1 𝑎𝑡𝑚.
Para calcular, em casos muito simples, o valor da variação da entalpia devem-se seguir-se os seguintes passos:
1.º Escrever a equação química da reação.
2.º Escrever as fórmulas de estrutura para reagentes e produtos.
3.º Identificar as ligações que se quebram nos reagentes e as que se formam nos produtos de reação.
4.º Calcular o balanço energético de acordo com a seguinte expressão:
∆𝑯 = ∑ 𝑬𝒍𝒊𝒈𝒂çã𝒐 (reagentes) − ∑ 𝑬𝒍𝒊𝒈𝒂çã𝒐 (produtos de reação)
Quando se quebra uma ligação, é absorvida energia, logo o seu valor é positivo.
Quando se forma uma ligação liberta-se energia, pelo que o seu valor é negativo.
Fatores de que depende a variação de entalpia:
1. A entalpia é uma propriedade que depende da quantidade de matéria, isto é, o seu valor é proporcional à quantidade de
reagente consumida no processo.
2. A variação de entalpia de uma reação tem um valor simétrico da variação de entalpia da reação inversa.
No exemplo anterior, a reação inversa da anterior terá ∆𝐻 = +92,2 𝑘𝐽.
3. A variação de entalpia de uma reação depende dos estados físicos dos reagentes e produtos.
A reação de 2 𝑚𝑜𝑙 de 𝑁! com 6 𝑚𝑜𝑙 de 𝐻! libertará duas vezes
mais calor, ou seja, 184,4 𝑘𝐽.

4. 1. Classifica os sistemas seguintes em abertos, fechados ou isolados.
(A) Café numa garrafa-termo hermeticamente fechada.
(B) Manga de arrefecimento para manter uma bebida fresca numa garrafa de bebida.
(C) Combustão da gasolina num motor de automóvel.
(D) Mercúrio num termómetro.
(E) Uma planta de jardim.
2. Classifica cada uma das reações traduzidas pelas respetivas equações em exotérmica ou endotérmica.
3. Considere a equação da reação de combustão do etano:
2𝐶2𝐻3 (𝑔) + 7𝑂2(𝑔) → 4𝐶𝑂2(𝑔) + 6𝐻2𝑂(𝑔)
3.1) Escreve as fórmulas de estrutura dos reagentes e dos produtos.
3.2) Determina a variação de entalpia da reação.
3.3) Classifica, justificando, a reação sob o ponto de vista energético.
4. A combustão completa do metano dá origem a dióxido de carbono e a água, segundo a equação química:
𝐶𝐻4(𝑔) + 2𝑂2(𝑔) → 𝐶𝑂2(𝑔) + 2𝐻2𝑂(𝑔)
Conclui se esta reação é exotérmica ou endotérmica.
5. A reação de síntese do amoníaco pode traduzir-se pela equação termoquímica:
𝑁2(𝑔) + 3𝐻2(𝑔) → 2𝑁𝐻5(𝑔) ∆𝐻 = −92,2 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙67
5.1) A reação é endotérmica ou exotérmica? Justifica.
5.2) A tabela representa os valores das energias de ligações das espécies reacionais.
Determina o valor da energia da ligação 𝑁 − 𝐻, representado por 𝑋.
6. Considera o diagrama de energia de figura.
6.1) Escreve a equação química que traduz a reação que o diagrama de energia representa.
6.2) Classifica a reação em endotérmica ou exotérmica.
7. Considera a reação química traduzida pela seguinte equação termoquímica:
𝐻2(𝑔) + 𝐼2(𝑔) → 2 𝐻𝐼 (𝑔) ∆𝐻 = +52,8 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙67
7.1) Esboça um diagrama de energia por esta reação e indica se é endotérmica ou exotérmica.
7.2) Escreve a equação termoquímica da reação inversa e classifica-a em exoenergética ou endoenergética.

5. 8. Observa o esquema da figura.
De acordo com ele, pode dizer-se que este processo é:
(A) Endotérmico com ∆𝐻 = +1870 𝑘𝐽. (B) Endotérmico, absorvendo 130 𝑘𝐽.
(C) Exotérmico, libertando 130 𝑘𝐽. (D) Exotérmico com ∆𝐻 = −1870 𝑘𝐽.
9. Considera as equações termoquímicas:
Indica a equação termoquímica que corresponde à reação em que há maior quantidade de calor libertada, em 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙67
(tome
o primeiro reagente para referência). Apresenta os cálculos.
10. Usando os dados do gráfico, seleciona a opção correta em relação ao degelo dos icebergues.
(A) É um processo endotérmico. (B) É um processo exotérmico.
(C) Apresenta ∆𝐻 negativo. (D) Não liberta nem absorve calor.
11. O difluoreto de oxigénio, 𝑂𝐹2, é um composto muito instável, que, ao reagir com a água, liberta oxigénio e fluoreto de
hidrogénio.
𝑂𝐹2(𝑔) + 𝐻2𝑂(𝑔) → 𝑂2(𝑔) + 2𝐻𝐹(𝑔) ∆𝐻 = −318 𝑘𝐽
Calcula a energia de ligação 𝑂 − 𝐹 em 𝑂𝐹2.
12. Mostra que a reação de síntese de 𝐻𝐶𝑙 é exotérmica.
𝐶𝑙2(𝑔) + 𝐻2(𝑔) → 2𝐻𝐶𝑙(𝑔)
13. O amoníaco é um composto utilizado como matéria-prima em diversos processos químicos e a sua obtenção pode ser expressa
pela seguinte equação termoquímica:
𝑁2(𝑔) + 3𝐻2(𝑔) ⇌ 2𝑁𝐻5(𝑔) ∆𝐻 = −92,0 𝑘𝐽
13.1) Seleciona, das opções A, B, C ou D, a que traduz o valor da variação da entalpia na formação de 1 𝑚𝑜𝑙 de 𝑁𝐻5.
(A) −46,0 𝑘𝐽 (B) +92,0 𝑘𝐽 (C) −92,0 𝑘𝐽 (D) +46,0 𝑘𝐽
13.2) Indica o valor de ∆𝐻 da reação 2𝑁𝐻5 (𝑔) ⇌ 𝑁2(𝑔) + 3𝐻2(𝑔).
14. A molécula de eteno, 𝐶2𝐻4, pode decompor-se nos seus átomos constituintes, segundo a equação:
𝐶2𝐻4(𝑔) → 2𝐶 (𝑔) + 4𝐻(𝑔) ∆𝐻 = +542 𝑘𝑐𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑙67
A energia de ligação 𝐶 − 𝐻 no eteno é de 98,8 𝑘𝑐𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑙67
.
Seleciona a opção que traduz o valor da energia da ligação 𝐶 = 𝐶, em 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙67
.
(A) 1,85 × 105
(B) 6,13 × 102
(C) 1,44 × 105
(D) 3,07 × 102

6. 15. Considera que uma reação química ocorreu num sistema isolado.
Seleciona a opção que, de acordo com esse parâmetro, indica corretamente a variação de temperatura do sistema e a
classificação da reação.
(A) A temperatura do sistema aumenta porque a energia interna dos produtos é superior à dos reagentes, sendo, portando,
uma reação exotérmica.
(B) A temperatura do sistema aumenta e depois evolui para a temperatura ambiente, sendo, portanto, uma reação exotérmica.
(C) A temperatura do sistema diminui porque a energia interna dos produtos é superior à dos reagentes, sendo, portanto, uma
reação endotérmica.
(D) A temperatura do sistema diminui e depois evolui para a temperatura ambiente, sendo, portanto, uma reação endotérmica.
16. Considera a reação química traduzida pela seguinte equação:
𝐶𝐻4(𝑔) + 2𝑂2(𝑔) → 𝐶𝑂2(𝑔) + 2𝐻2𝑂(𝑔) ∆𝐻 = −889,5 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙
16.1) Seleciona a opção que completa corretamente a frase seguinte.
Pode-se afirmar que a reação é ...
(A) ... endotérmica, absorvendo 889,5 𝑘𝐽 por cada mole de 𝐻2𝑂 formada.
(B) ... exotérmica, libertando 889,5 𝑘𝐽 por cada 2 moles de 𝐻2𝑂 formadas.
(C) ... exotérmica, libertando 889,5 𝑘𝐽 por cada mole de 𝐻2𝑂 formada.
(D) ... endotérmica, absorvendo 889,5 𝑘𝐽 por cada 2 moles de 𝐻2𝑂 formadas.
16.2) Considera a tabela com os valores das energias de algumas ligações:
Ligação 𝐶 − 𝑂 𝐶 = 𝑂 𝐶 − 𝐻 𝑂 − 𝐻
Energia de ligação
(𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙"#)
357,4 744,0 412,9 462,3
Usando os dados fornecidos, calcula a energia de ligação 𝑂 = 𝑂, na molécula de dioxigénio.