A termoquímica estuda a liberação ou absorção de calor em reações químicas e transformações físicas. Podem ser transformações exotérmicas, que liberam energia, ou endotérmicas, que absorvem energia. A entalpia mede a variação de energia em uma reação e depende de fatores como estado físico, alotropia, temperatura e quantidades de reagentes e produtos.

1. Termoquímica

2. Termoquímica estuda a liberação ou absorção de calor em reações
químicas ou em transformações de substâncias como dissolução,
mudanças de estado físico,...
As transformações termoquímicas podem ser:
Transformações endotérmicas: absorvem energia.
Transformações exotérmicas: liberam energia.

3. A energia transferida entre dois corpos (ou entre diferentes partes de
um mesmo corpo), que têm temperaturas diferentes é denominada
CALOR.
• unidade para medir energia é a caloria (cal), que equivale à quantidade
de calor necessária para elevar em 1°C a temperatura de 1 g de água.
1 cal = 4,18 J
aparelho utilizado – calorímetros

4. Entalpia (H)
É o total de energia liberada ou absorvida em uma transformação de
um dado sistema, a pressão constante.
Transformação exotérmica: libera calor para o meio ambiente.
A + B→ C + D + calor
Hi Hf ∆H
Sendo que:
Hf < Hi
∆ H = Hf - Hi
∆ H < 0

5. Transformação endotérmica: absorve (retira) calor do meio ambiente.
A + B + calor → C + D
Hi ∆H Hf
Sendo que:
Hf > Hi
∆ H = Hf - Hi
∆ H > 0

6. FATORES QUE INFLUEM NO VALOR DA ENTALPIA
1. O estado físico

7. 2. Estado alotrópico dos reagentes e produtos (lembre-se: Alotropia
ocorre quando um mesmo elemento químico forma diferentes
substâncias simples).
Principais variedades alotrópicas :
Gás oxigênio (O2) = mais estável, menor entalpia.
Gás ozônio (O3) = mais reativo, maior entalpia.
Carbono grafite (C6) = mais estável, menor entalpia.
Carbono diamante (C6) = mais reativo, maior entalpia.
Fósforo vermelho (Pn) = mais estável, menor entalpia.
Fósforo branco (P4) = mais reativo, maior entalpia.
Enxofre rômbico (S8) = mais estável, menor entalpia.
Enxofre monoclínico (S8) = mais reativo, maior entalpia.

8. A variedade alotrópica mais reativa sempre estará num patamar de energia mais
alto, no diagrama de entalpia:

9. 3. Temperatura: as determinações de ∆H devem ser
feitas a temperatura constante, pois ela influi no seu
valor. Geralmente as transformações são feitas em
condições-padrão, a 25ºC.
4. Quantidades de reagentes e produtos: o valor do ∆H é
determinado pelas quantidades dos reagentes.

10. Equação termoquímica: nela devem constar o valor da entalpia e
todos os fatores que nela influem no seu valor:
 estado físico
Pressão
Temperatura
variedade alotrópica
Ex:
Cgrafite + O2 (g) → CO2 (g) ∆H = - 392,9 kJ/mol
(a 25ºC e 1 atm)

11. Entalpia padrão: é aquela medida no estado padrão.
Estado padrão:
 temperatura de 25ºC
 pressão de 1 atm
 forma alotrópica ou cristalina e estado físico mais estável e comum da
substância.
Substância simples, no estado padrão, tem
entalpia igual a zero.

12. Casos particulares de entalpias
• Entalpia de formação corresponde à variação de entalpia
envolvida na formação de um mol de substância, a partir de
substâncias simples, no estado padrão.
Ex. da reação da síntese (formação) e da variação de entalpia, para
um mol de metano:
Cgrafite + 2 H2 (g) → CH4 (g) ∆H = - 74,8 kJ/mol
Para se determinar a variação de entalpia de uma reação, a partir das
entalpias de formação, usa-se a relação:
∆H = Hprodutos - Hreagentes

13. • Entalpia de combustão é a variação de entalpia liberada na
combustão de um mol de substância, estando todos os
participantes no estado padrão.
Ex. da reação de combustão de um mol de metano:
CH4 (g) + O2 (g)→ CO2 (g) + 2 H2O (l) ∆H = - 212,8 kcal/mol

14. Entalpia de ligação é a energia absorvida no rompimento de um mol de
ligações entre dois átomos, supondo-se todas as substâncias no estado
gasoso, a 25ºC e 1 atm. Sendo que:
Quebra de ligação: absorção de calor.
Formação de ligação: liberação de calor.
Ex:
A variação de entalpia de uma reação, a partir das entalpias de ligação, é
definida como:
∆H = Hlig. rompidas + Hlig. formadas
É interessante notar que podemos analisar vários tipos de entalpias, de acordo com a
transformação estudada: entalpia de dissolução, entalpia de neutralização, entalpia de
síntese,...

15. Lei de Hess
'A variação de entalpia da reação depende apenas dos seus estados
inicial e final.'
A lei de Hess permite que se calcule variação de entalpia de reações difíceis
de serem efetuadas experimentalmente, no calorímetro. Assim o seu ∆H é
determinado indiretamente, por meio da soma adequada de suas equações
intermediárias e respectivas entalpias.
Por ex., para uma reação que ocorre em várias etapas:

16. Pela lei de Hess, teremos:
∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3...
Para isto, é necessário:
• somar as equações de todas as reações intermediárias, de forma adequada.
•Quando inverter uma equação química, deve-se inverter também o seu ∆H.
• se multiplicar ou dividir uma equação por um número, seu ∆H também deve
ser multiplicado ou dividido.

17. Exercícios

18. 1. Observe o gráfico e responda qual a variação de entalpia (∆H)?

19. 2. Observe o gráfico e responda qual a energia de ativação?

20. 3. Qual é a energia do complexo ativado?

21. 4. Observe o gráfico e classifique-o em exotérmico ou
endotérmico.

22. 5. Indique os números que representam a variação de entalpia
e a energia de ativação da reação direta.

23. 6. Considerando o gráfico, responda os números que
correspondem a variação de entalpia e a energia de ativação
da reação inversa.

24. 7. Considere os seguintes processos: neutralização de leite
de magnésia no estômago, oxidação de cobre, formando
zinabre e ataque de ácido muriático (HCl) em pedaço de
palha de aço. Quem apresenta alta energia de ativação?

25. 8. Observe o diagrama de energia e julgue as afirmativas:
I- O processo é exotérmico;
II- A reação tem variação de entalpia igual a –30 kcal
III- A energia de ativação vale +130 kcal
IV- O valor do complexo ativado é +90 kcal

26. 9. (UnB) para uma reação exotérmica, indique quais são
as informações corretas:
a. a entalpia decresce.
b. ∆ H tem sinal negativo.
c. a entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos
reagentes.
d. o calor é absorvido pelo meio ambiente.

27. 10.(UFRGS)Uma das etapas envolvidas na produção de álcool
combustível é a fermentação. A equação que representa essa
transformação é :
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Conhecendo os calores de formação da glicose = -302kcal/mol,
do gás carbônico = -94kcal/mol e
do álcool = -66 kcal/mol,
podemos afirmar que a fermentação ocorre com:
a)liberação de 18 kcal/mol de glicose
b)absorção de 18 kcal/mol de glicose
c)liberação de 142 kcal/mol de glicose
d)absorção de 142 kcal/mol de glicose
e)variação energética nula.
-302 2* (-66) 2 *(-94)