QUÍMICA
Profº Miller
Termoquímica – Reação Endotérmica, Exotérmica e
diagrama
Termoquímica
Uma caloria é a quantidade de energia ou calor necessária para
elevar a temperatura de 1 grama de água em 1ºC
Conteúdo calorífico
Estuda as trocas de calor associadas as reações químicas ou a
mudança de estado de agregação das substâncias.
SISTEMA – É a uma parte específica do universo que
escolhemos para estudar.
ENERGIA – Energia é a capacidade de realizar trabalho, é
tudo o que pode modificar a matéria.
CALOR – Energia que flui de um sistema com temperatura
mais alta para outro com temperatura mais baixa.
→
UNIDADES DE MEDIDAS
caloria
(cal)
Joule
(J)
1000 cal = 1 kcal
Fenômenos que envolvem calor são classificados
ASBSORVEM CALOR
LIBERAM CALOR
ENERGIA DE ATIVAÇÃO
É A ENERGIA
NECESSÁRIA
PARA DAR INÍCIO A
UMA REAÇÃO.
Estrutura intermediária entre o reagente e o produto
ENERGIA DE ATIVAÇÃO
ENTALPIA E VARIAÇÃO DE ENTALPIA
Aborve calor – Processo endotérmico
Libera calor – Processo exotérmico
Calor envolvido nas reações químicas
Entalpia (H) é a quantidade de energia que se encontra nas substâncias
e que pode ser alterada mediante reações químicas
É o mesmo que dizer que a variação da entalpia resulta da diferença
entre a entalpia do produto e a entalpia do reagente.
Esse cálculo é feito a partir da seguinte fórmula:
ΔH = Hp – Hr
ΔH = variação de entalpia
Hp = entalpia do produto
Hr = entalpia do reagente
Reações endotérmicas
O fornecimento de energia desloca o equilíbrio para a formação de
produtos. Uma vez que este processo absorve calor do meio
Assim, a variação dessa energia (variação de entalpia) possui sinal
positivo (+ΔH)
H2O(Δ) → H2(g) + ½ O2(g) ΔH = +285,5 kJ
São exemplos de processos endotérmicos:
• Ebulição da água;
• Fusão da água;
• Fotossíntese;
Reações endotérmicas
Entalpia dos produtos é maior que a
entalpia dos reagentes ao final do
processo devido à absorção de energia,
a variação de entalpia (∆H) será sempre
um valor positivo (∆H > 0). Logo,
podemos afirmar também que Hp > Hr.
Reações exotérmicas
A variação de entalpia final é negativa (produtos menos energéticos que
os reagentes) e indica que houve mais liberação de energia, na forma de
calor, para o meio externo que absorção, também sob forma de calor.
C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393 kJ
São exemplos de processos exotérmicos:
• Combustão de álcool, gasolina ou demais derivados de petróleo, bem
como papel e madeira;
• Queima de gás propano;
• Liquefação ou condensação da água.
Reações exotérmicas
Entalpia dos reagentes é maior
que a entalpia dos produtos ao
final do processo devido à
liberação de energia, a variação
de entalpia (∆H) será sempre
um valor negativo (∆H < 0).
Logo, podemos afirmar
também que Hp < Hr.
Dadas as equações, informe quais são endotérmicas e quais são
exotérmicas: (CNTP)
a) Fe (S) + ½ O2 (g) → FeO (s) ∆H= ─64,04 Kcal
_________________________
b) H2O (ℓ) → H2(g) ½ O2 (g) ∆H= + 68,3 Kcal
_________________________
c) 2 C(graf) +3 H2 (g) → C2H6 (s) ∆H=─20,5 Kcal
_________________________
d) CO2 (g) → C(graf) + O2 (g) ∆H= + 94,14 Kcal
_________________________
e) Ca(S) + C(graf) + 3/2 O2 (g) → CaCO3(s) + 288 Kcal
_________________________
f) CaO(S) + 151,9 Kcal → Ca(s) + ½ O2(g)
_________________________
g) 6CO2 (g) + 6H2O (ℓ) + calor → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g)
_________________________
Atividade 1
No inverno o uso da água quente no chuveiro aumenta.
Entretanto, após terminar o banho quente sentimos uma
sensação de frio quando nos afastamos do local.
Essa sensação de frio deve-se ao fato de ocorrer:
a) a liquefação da água, um processo exotérmico.
b) a condensação da água, um processo exotérmico.
c) a sublimação da água, um processo endotérmico.
d) a evaporação da água, um processo endotérmico.
Atividade 1 - Correção
Resposta correta: d) a evaporação da água, um processo
endotérmico.
Quando saímos do banho a água que fica no corpo passa pelo
fenômeno de evaporação, ou seja, suas gotículas passam para o
estado gasoso. Esse processo ocorre ao absorver calor da pele, um
processo endotérmico, gerando a sensação de frio.
Exercício Resolvido
Observe o diagrama de um processo químico abaixo:
Pode-se afirmar que esse processo é exotérmico ou
endotérmico e qual o valor do ∆H.
ΔH = Hfinal - Hinicial
ΔH = + 400 - (-170)
ΔH = + 570 kJ
É endotérmico, pois houve absorção de calor
e o ΔH é positivo.
Atividade 2
Dado o gráfico:
Para uma reação genérica representada pela
equação:
A → B
Qual será o valor da variação de entalpia do
processo?
a) - 50 Kcal
b) - 150 Kcal
c) - 100 Kcal
d) - 250 Kcal
e) - 300 Kcal
Atividade 2 - Correção
Dado o gráfico:
Analisando o gráfico, retiramos os seguintes dados:
Hr = 200 Kcal
Hp = 100 Kcal
Basta aplicar a fórmula do ΔH para calculá-lo:
ΔH = Hp – Hr
ΔH = 100 – 200
ΔH = -100 Kcal
Atividade 3
Uma vela é feita de um material ao qual se pode atribuir a fórmula
C20H42(s). Qual o calor liberado na combustão de 10,0g dessa vela a
pressão constante? (dado: ∆H = -13300 kJ/mol)
C20H42(s) + O2(g) C02(g) + H20(v)
Atividade 4
Construa um gráfico com os dados fornecidos nos itens a seguir e
indique se a reação é endotérmica ou exotérmica. Calcule o ∆H da
reação.
a)Entalpia dos reagentes: +10kcal; Entalpia dos produtos: +25kcal
b)Entalpia dos reagentes: +80kcal; Entalpia dos produtos: +15kcal
Atividade 5
(Fuvest) Uma das reações que ocorrem na obtenção de ferro a partir da hematita é:
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 3CO2(g) + 2Fe(s)
O calor liberado por esta reação é cerca de 29 kJ por mol de hematita consumida.
Supondo que a reação se inicie à temperatura ambiente (25 ºC) e que todo esse
calor seja absorvido pelo ferro formado (o qual não chega a fundir), a temperatura
alcançada por este é da ordem de
Dado: Calor requerido para elevar de 1 ºC a temperatura de um mol de ferro = 25
J/mol ºC.
A) 1 ⋅ 10^2 ºC
B) B) 2 ⋅ 10^2 ºC
C) C) 6 ⋅ 10^2 ºC
D) D) 1 ⋅ 10^3 ºC
E) E) 6 ⋅ 10^3 ºC
Atividade 6
A oxidação de açúcares no corpo humano produz ao redor de
4,0 quilocalorias por grama de açúcar oxidado. A oxidação de um
décimo de mol de glicose (C6 H12 O6) vai produzir
aproximadamente:

Termoquímica.pptx

  • 1.
    QUÍMICA Profº Miller Termoquímica –Reação Endotérmica, Exotérmica e diagrama
  • 2.
    Termoquímica Uma caloria éa quantidade de energia ou calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de água em 1ºC Conteúdo calorífico Estuda as trocas de calor associadas as reações químicas ou a mudança de estado de agregação das substâncias.
  • 3.
    SISTEMA – Éa uma parte específica do universo que escolhemos para estudar. ENERGIA – Energia é a capacidade de realizar trabalho, é tudo o que pode modificar a matéria. CALOR – Energia que flui de um sistema com temperatura mais alta para outro com temperatura mais baixa. →
  • 4.
  • 7.
    Fenômenos que envolvemcalor são classificados ASBSORVEM CALOR LIBERAM CALOR
  • 8.
    ENERGIA DE ATIVAÇÃO ÉA ENERGIA NECESSÁRIA PARA DAR INÍCIO A UMA REAÇÃO.
  • 9.
    Estrutura intermediária entreo reagente e o produto ENERGIA DE ATIVAÇÃO
  • 12.
  • 14.
    Aborve calor –Processo endotérmico Libera calor – Processo exotérmico
  • 15.
    Calor envolvido nasreações químicas Entalpia (H) é a quantidade de energia que se encontra nas substâncias e que pode ser alterada mediante reações químicas É o mesmo que dizer que a variação da entalpia resulta da diferença entre a entalpia do produto e a entalpia do reagente. Esse cálculo é feito a partir da seguinte fórmula: ΔH = Hp – Hr ΔH = variação de entalpia Hp = entalpia do produto Hr = entalpia do reagente
  • 16.
    Reações endotérmicas O fornecimentode energia desloca o equilíbrio para a formação de produtos. Uma vez que este processo absorve calor do meio Assim, a variação dessa energia (variação de entalpia) possui sinal positivo (+ΔH) H2O(Δ) → H2(g) + ½ O2(g) ΔH = +285,5 kJ São exemplos de processos endotérmicos: • Ebulição da água; • Fusão da água; • Fotossíntese;
  • 17.
    Reações endotérmicas Entalpia dosprodutos é maior que a entalpia dos reagentes ao final do processo devido à absorção de energia, a variação de entalpia (∆H) será sempre um valor positivo (∆H > 0). Logo, podemos afirmar também que Hp > Hr.
  • 18.
    Reações exotérmicas A variaçãode entalpia final é negativa (produtos menos energéticos que os reagentes) e indica que houve mais liberação de energia, na forma de calor, para o meio externo que absorção, também sob forma de calor. C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393 kJ São exemplos de processos exotérmicos: • Combustão de álcool, gasolina ou demais derivados de petróleo, bem como papel e madeira; • Queima de gás propano; • Liquefação ou condensação da água.
  • 19.
    Reações exotérmicas Entalpia dosreagentes é maior que a entalpia dos produtos ao final do processo devido à liberação de energia, a variação de entalpia (∆H) será sempre um valor negativo (∆H < 0). Logo, podemos afirmar também que Hp < Hr.
  • 20.
    Dadas as equações,informe quais são endotérmicas e quais são exotérmicas: (CNTP) a) Fe (S) + ½ O2 (g) → FeO (s) ∆H= ─64,04 Kcal _________________________ b) H2O (ℓ) → H2(g) ½ O2 (g) ∆H= + 68,3 Kcal _________________________ c) 2 C(graf) +3 H2 (g) → C2H6 (s) ∆H=─20,5 Kcal _________________________ d) CO2 (g) → C(graf) + O2 (g) ∆H= + 94,14 Kcal _________________________ e) Ca(S) + C(graf) + 3/2 O2 (g) → CaCO3(s) + 288 Kcal _________________________ f) CaO(S) + 151,9 Kcal → Ca(s) + ½ O2(g) _________________________ g) 6CO2 (g) + 6H2O (ℓ) + calor → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) _________________________
  • 21.
    Atividade 1 No invernoo uso da água quente no chuveiro aumenta. Entretanto, após terminar o banho quente sentimos uma sensação de frio quando nos afastamos do local. Essa sensação de frio deve-se ao fato de ocorrer: a) a liquefação da água, um processo exotérmico. b) a condensação da água, um processo exotérmico. c) a sublimação da água, um processo endotérmico. d) a evaporação da água, um processo endotérmico.
  • 22.
    Atividade 1 -Correção Resposta correta: d) a evaporação da água, um processo endotérmico. Quando saímos do banho a água que fica no corpo passa pelo fenômeno de evaporação, ou seja, suas gotículas passam para o estado gasoso. Esse processo ocorre ao absorver calor da pele, um processo endotérmico, gerando a sensação de frio.
  • 23.
    Exercício Resolvido Observe odiagrama de um processo químico abaixo: Pode-se afirmar que esse processo é exotérmico ou endotérmico e qual o valor do ∆H. ΔH = Hfinal - Hinicial ΔH = + 400 - (-170) ΔH = + 570 kJ É endotérmico, pois houve absorção de calor e o ΔH é positivo.
  • 24.
    Atividade 2 Dado ográfico: Para uma reação genérica representada pela equação: A → B Qual será o valor da variação de entalpia do processo? a) - 50 Kcal b) - 150 Kcal c) - 100 Kcal d) - 250 Kcal e) - 300 Kcal
  • 25.
    Atividade 2 -Correção Dado o gráfico: Analisando o gráfico, retiramos os seguintes dados: Hr = 200 Kcal Hp = 100 Kcal Basta aplicar a fórmula do ΔH para calculá-lo: ΔH = Hp – Hr ΔH = 100 – 200 ΔH = -100 Kcal
  • 26.
    Atividade 3 Uma velaé feita de um material ao qual se pode atribuir a fórmula C20H42(s). Qual o calor liberado na combustão de 10,0g dessa vela a pressão constante? (dado: ∆H = -13300 kJ/mol) C20H42(s) + O2(g) C02(g) + H20(v)
  • 27.
    Atividade 4 Construa umgráfico com os dados fornecidos nos itens a seguir e indique se a reação é endotérmica ou exotérmica. Calcule o ∆H da reação. a)Entalpia dos reagentes: +10kcal; Entalpia dos produtos: +25kcal b)Entalpia dos reagentes: +80kcal; Entalpia dos produtos: +15kcal
  • 28.
    Atividade 5 (Fuvest) Umadas reações que ocorrem na obtenção de ferro a partir da hematita é: Fe2O3(s) + 3CO(g) → 3CO2(g) + 2Fe(s) O calor liberado por esta reação é cerca de 29 kJ por mol de hematita consumida. Supondo que a reação se inicie à temperatura ambiente (25 ºC) e que todo esse calor seja absorvido pelo ferro formado (o qual não chega a fundir), a temperatura alcançada por este é da ordem de Dado: Calor requerido para elevar de 1 ºC a temperatura de um mol de ferro = 25 J/mol ºC. A) 1 ⋅ 10^2 ºC B) B) 2 ⋅ 10^2 ºC C) C) 6 ⋅ 10^2 ºC D) D) 1 ⋅ 10^3 ºC E) E) 6 ⋅ 10^3 ºC
  • 29.
    Atividade 6 A oxidaçãode açúcares no corpo humano produz ao redor de 4,0 quilocalorias por grama de açúcar oxidado. A oxidação de um décimo de mol de glicose (C6 H12 O6) vai produzir aproximadamente: