O documento discute termoquímica, que estuda a energia associada a reações químicas. Apresenta exemplos de reações exotérmicas, que liberam energia sob a forma de calor, e reações endotérmicas, que absorvem energia. Explica como calcular a variação de entalpia para determinar a quantidade de calor envolvida em cada processo.

1. Termoquímica
T q í i
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2. H2
O2
NH4ClO4
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3. TERMOQUÍMICA: é o ramo da
Química que tem por objetivo o estudo
í
da energia associada a uma reação
química.
química
Um dos maiores problemas do homem
homem,
desde os tempos pré-históricos é
pré históricos,
encontrar uma maneira de obter
energia.
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4. Energia para aquecê-lo no inverno;
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5. Energia para acionar suas indústrias;
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6. Energia para transportá-lo de um
canto a outro do mundo;
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7. Conversão de uma forma de energia
em outra.
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8. Energia para a manutenção de sua
vida e para o seu lazer, produzindo
sons,
sons imagens e fantasias
fantasias.
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9. Em nossa vida diária é muito comum
observarmos reações químicas que
õ í
ocorrem liberando ou absorvendo
energia na forma de calor
calor.
Queima de uma vela;
Queima de combustível;
í
Queima da madeira;
Em cada um dos exemplos a energia
p g
liberada é aproveitada.
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10. No caso específico da queima de um
combustível, a energia é utilizada para
í
movimentar os veículos que circulam
no dia-a-dia das grandes cidades
dia a dia cidades.
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11. Há também reações que ocorrem mas
que necessitam absorver energia, como
it b i
é o caso das reações de fotossíntese
fotossíntese,
e
em que os vegetais recebem energia
egeta s ecebe e e g a
por intermédio da luz solar.
As relações existentes entre as reações
s e ações e ste tes e t e eações
químicas e a energia são estudadas
pela termoquímica.
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12. Prof. Msc João Neto 12

13. Bolsa de gelo instantâneo
NH4NO3+H2O
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14. As reações que ocorrem liberando
energia são chamadas de reações
ã õ
exotérmicas (exo = para fora) fora),
enquanto as reações que ocorrem
absorvendo energia são chamadas de
g
endotérmicas (endo = para dentro).
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15. Calorímetro
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16. Calorímetro
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17. Calorímetros
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18. Q  m  c  
  final  inicial
Q=Quantidade de calor
m= massa d solução
da l ã
c=calor específico (H2O=1cal/g.ºC)
∆Θ =variação de temperatura
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19. Unidades
Caloria (cal)
( )
1kcal (Cal)= 1000 cal
C
Joule
J l (J)
1cal = 4,18J
1kcal = 4,18 kJ
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20. Exemplo
A dissolução de uma pequena
ç p q
quantidade de CaCl2 a 25ºC em água (a
25ºC) fez com que a temperatura da
solução f
l ã fosse para 33ºC C
33ºC. Considerando
id d
que a solução tem massa de 100g qual
100g,
o calor liberado nessa dissolução?
ç
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21. Resolução
Retire os dados do enunciado:
Temperatura inicial=25ºC;
Temperatura final=33ºC
Massa da solução=100g
Calor
C l específico d á
ífi da água = 1 l/ ºC
1cal/g.ºC
Calor liberado=?
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22.    final   inicial
  33  25
  8 º C
Q  m  c  
cal o
Q  100 g  1 o
8 C
g C
Q  800 cal ou 3344 J
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23. ATENÇÃO!!!
Q
Quantidade de calor é
proporcional a massa. Quanto maior
massa
a massa de soluto em dissolução, maior
ã
será o calor liberado
liberado.
>massa >calor
<massa <calor
 Q  m  c  

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24. Para poder interpretar a quantidade de
calor envolvida num processo químico,
í
será utilizada uma grandeza
termodinâmica chamada de entalpia
( )
(H).
A entalpia corresponde à energia global
de um sistema, à pressão constante. Já
a variação d entalpia ( ) i á mostrar
i ã de l i (ΔH) irá
a quantidade de calor liberado ou
absorvido em uma reação química.
ç q
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25. ΔH = calor liberado ou absorvido
em qualquer reação química à
q q ç q
pressão constante.
A variação de entalpia corresponde à
diferença entre o estado final de
energia (energia dos produtos) e o
estado final (energia dos reagentes)
de um processo químico.
p q
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26. Prof. Msc João Neto 26

27. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
Nas reações exotérmicas, o estado
inicial será o que possui maior
á
energia, provocando
energia provocando, durante a
ocorrência da reação uma perda
reação,
(
(liberação) de energia.
ç ) g
ΔH<0
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28. O calor de reação para um processo
exotérmico pode ser anotado de duas
maneiras dif
i diferentes. Sã elas:
t São l
Escrever a quantidade de calor
liberado d
lib d do l d
lado di it
direito d uma
de
equação química demonstrando que a
reação está produzindo (liberando)
calor
A + B  C + D + calor
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29. Veja alguns exemplos:
CO + 1/2O2  CO2 + 67,4 kcal
H2 + 1/
2O2  H2O + 68 3 kcal
68,3
Ca
C + 1/2O2  C O + 151 8 k l
CaO 151,8 kcal
H2 + Cl2  2HCl + 44 kcal
Calor na reação
sempre positivo
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30. Expressar o valor da variação de
entalpia (ΔH)
A + B  C + D ΔH=-calor
CO + 1/2O2  CO2 ΔH=-67,4 kcal
H2 + 1/2O2  H2O ΔH=-68,3 kcal
ΔH 68,3
Ca + 1/2O2  CaO ΔH=-151 8 kcal
ΔH=-151,8
H2 + Cl2  2HCl ΔH=-44 kcal
ΔH 44 k l
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31. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
A variação de entalpia também pode
ser representada em gráfico, sendo
gráfico
á
que a entalpia (H) das substâncias é
dada na ordenada e o caminho da
reação, na abscissa.
ç ,
Imagine a reação:
A+BC+D ΔH=-calor
ΔH= calor
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32. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
HR A+B
ΔH<0
ΔH 0
C+D
HP
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33. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
40 A+B
ΔH=-19
ΔH 19
C+D
21
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34. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
60 A+B
ΔH=-28
ΔH 28
C+D
32
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35. Prof. Msc João Neto 35

36. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
O gráfico de uma reação pode ser
representado por meio de um
diagrama de energia
energia.
Imagine a reação:
ã
A+BC+D ΔH=-calor
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37. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
HR A+B
ΔH<0
ΔH 0
C+D
HP
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38. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
60 A+B
ΔH=-28
ΔH 28
32 C+D
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39. REAÇÕES EXOTÉRMICAS
40 A+B
ΔH=-19
ΔH 19
C+D
21
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40. Prof. Msc João Neto 40

41. Prof. Msc João Neto 41

42. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
Nas reações endotérmicas, o estado
inicial será o que possui menor
á
energia, provocando
energia provocando, durante a
ocorrência da reação um ganho
reação,
(
(absorção) de energia.
ç ) g
ΔH>0
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43. O calor de reação para um processo
endotérmico pode ser anotado de
duas maneiras dif
d i diferentes. Sã elas:
t São l
Escrever a quantidade de calor
absorvido d l d di it d uma
b id do lado direito de
equação química demonstrando que a
reação está absorvendo (consumindo)
calor
A + B  C + D - calor
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44. Veja alguns exemplos:
H2O  H2 + 1/2O2 - 68,3 kcal
CO2  CO + 1/
2O2 -67,4
-67 4 kcal
CaO
C O  C + 1/2O2 - 151 8 k l
Ca 151,8 kcal
2HCl  H2 + Cl2 - 44 kcal
Calor na reação
sempre negativo
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45. Expressar o valor da variação de
entalpia (ΔH)
A+BC+D ΔH=+calor
H2O  H2 + 1/
2O2 ΔH=+68,3 kcal
CO2  CO + 1/2O2 ΔH=+67,4 kcal
ΔH +67,4
CaO  Ca + 1/2O2 ΔH=+151 8 kcal
ΔH=+151,8
2HCl  H2 + Cl2 ΔH
ΔH=+44 k l
44 kcal
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46. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
A variação de entalpia também pode
ser representada em gráfico, sendo
gráfico
á
que a entalpia (H) das substâncias é
dada na ordenada e o caminho da
reação, na abscissa.
ç ,
Imagine a reação:
A+BC+D ΔH=+calor
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47. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
C+D
HP
ΔH>0
ΔH 0
HR A+B
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48. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
C+D
40
ΔH=+19
ΔH 19
21 A+B
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49. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
C+D
60
ΔH=+28
ΔH 28
32 A+B
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50. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
O gráfico de uma reação pode ser
representado por meio de um
diagrama de energia
energia.
Imagine a reação:
ã
A+BC+D ΔH=+calor
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51. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
HP C+D
ΔH<0
ΔH 0
HR A+B
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52. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
60 C+D
ΔH=+28
ΔH 28
32 A+B
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53. REAÇÕES ENDOTÉRMICAS
40 C+D
ΔH=+19
ΔH 19
21 A+B
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54. Reação é endotérmica. Erlenmeyer fica
colado no bloco de madeira
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55. ATENÇÃO!!!
O ΔH sempre tem o mesmo sinal do
calor no reagente e sinal contrário
no p
produto. Veja
j no caso
endotérmico
A + B +5kJ  AB
A+B  AB - 5kJ
A+B  AB ΔH=+5kJ
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56. ATENÇÃO!!!
O ΔH sempre tem o mesmo sinal do
calor no reagente e sinal contrário
no produto. Veja no caso exotérmico
p j
AB – 5kJ A+B
AB  A + B + 5kJ
AB  AB ΔH=-5kJ
ΔH 5kJ
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