ΔH < 0 (negativo) TERMOQUÍMICA (Teoria) RESUMO H P H P < H R. Gráfico exotérmico. Complexo Ativado H R. Liberam energia para o meio ΔH < 0

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1 Termoquímica 1

2 TERMOQUÍMICA (Teoria) Endotérmicas Absorvem energia do meio ΔH > 0 Exotérmicas Liberam energia para o meio ΔH < 0 RESUMO Gráfico exotérmico Complexo Ativado H R H P ΔH Ea ΔH < 0 (negativo) H P < H R 2

3 RESUMO Gráfico endotérmico H P H R energia reagentes HP > HR Ea Complexo ativado produtos ΔH ΔH > 0 (positivo) Caminho da reação TERMOQUÍMICA (Cálculos) Existem 3 formas de calcular o ΔH de uma reação: 1) Calor de formação, combustão, neutralização... ΔH global = Hp (final) Hr (incial) 2) Energia de ligação ΔH global = ΔH Quebra de ligações (reagentes) + ΔH Fomação de ligações (produtos) (valores positivos) (valores negativos) 3) Lei de Hess ΔH global = ΔH 1 + ΔH 2 + ΔH 3 + ΔH

4 ( ) INVERTER ( ) INVERTER e x2 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 C 6 H 12 O 6 H = + 70 kj 4 CO H 2 O 2 C 2 H 5 OH + 6 O 2 H = kj 6 CO H 2 O C 6 H 12 O 6 +6 O 2 H = kj 4

5 Quantidade de reagentes e produtos O ΔH é proporcional a quantidade de reagentes ou de produtos e respeita a estequiometria da reação. 1 H2(g) + ½ O2(g) 1 H2O(ℓ) H = - 68,3 kcal 1 mol H2 68,3 kcal liberadas 2g 68,3 kcal liberadas 4g 136,6 kcal liberados 16g 546,4 kcal liberados Equilíbrio Químico 5

6 EQUILÍBRIO QUÍMICO Para que ocorra um equilíbrio químico Reagentes V 1 V 2 Produtos V 1 = V 2 Equilíbrio Químico [R] e [P] Constantes A REAÇÃO NÃO PÁRA [ ] [R] [ ] [R] [P] EQ. QUÍMICO V 1 = V 2 EQ. QUÍMICO V 1 = V 2 [ ] tempo [R] [P] tempo EQ. QUÍMICO [P] V 1 = V 2 tempo 6

7 2NO (g) +O 2(g) 2NO 2(g) EQUILÍBRIO QUÍMICO 1. Kc Constante de concentração 2. Kp Constante de pressão 3. Ka Constante ácida (pka) 4. Kb Constante básica (pkb) 5. Kw Constante da água (ph e poh) 6. Kh Constante de hidrólise (Sais solúveis) 7. Kps Constante do produto de solubilidade (Sais/bases pouco solúveis) Ki Constante de ionização/íons (Ka,Kb,Kw,Kps) 7

8 Os nutrientes solúveis em água são absorvidos. Observe o intervalo no qual compostos pouco solúveis não se formam, ou seja, haverá absorção de nutrientes: 8

9 1 H I 2 2 HI INÍCIO R/ P EQUIL. 1 mol 1 mol 0 x x 2x 1 - x 1 - x 2x K = [HI] 2 [I 2 ] 1. [H 2 ] = (2x) 2 (1 x). (1 x) 10 = (2x) 10. (1 x) = 2x (1 x) 10 10x = 2x 10 = 12 x = x= 10 5 = 12 6 (2x) 2 (1 x) 2 9

10 Deslocamento de equilíbrio [R] [P] 1. Concentração Macete da mãozinha [P] [R] [P] [R] [R] [P] 2. Pressão Só entra GÁS P P V V N o de mol dos gases 3. Temperatura T T ENDOTÉRMICA EXOTÉRMICA H + ENDO H EXO 10

11 Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa. Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação. I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura. II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão. III. Aumentando-se a concentração dos produtos, a posição do equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura. Endo A (g) + B (g) C (g) + 2 D (g) H > 0 Exo ΔH Reacão endotérmica ΔH > 0 (positivo) 11

12 II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão. 1 A (g) + 1 B (g) 1 C (g) + 2 D (g) 2 volumes 3 volumes P Aumento da pressão desloca o equilíbrio paraoladodemenor volume. III. Aumentando-se a concentração dos produtos, a posição do equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes. R P A (g) + B (g) C (g) + 2 D (g) Desloca para os produtos Desloca para os reagentes R Desloca para os próprios reagentes P Desloca para os próprios produtos 12

13 Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa. Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação. I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura. II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão. III. Aumentando-se a concentração dos produtos, a posição do equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. Cálculo Estequiométrico 13

14 CÁLCULO ESTEQUIMÉTRICO 5 tipos 1. Cálculo estequio normal 2. Reações consecutivas 3. Grau de pureza 4. Reações sem rendimento total 5. Reagentes em excesso Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas: 2ZnS+3O 2 2ZnO+2SO 2 ZnO + CO Zn + CO 2 Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O 2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO 2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO 2 (44 g/mol); e Zn (65 g/mol). Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita? a) 25 b) 33 c) 40 d) 50 e) 54 14

15 Esfalerita (ZnS) de pureza: 75% Rendimento: 80% Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita? Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O 2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO 2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO 2 (44 g/mol); e Zn (65 g/mol). ( 2ZnS+3O 2 2ZnO+2SO 2 ) MANTER ( ZnO + CO Zn + CO 2 ) MULTIPLICAR POR 2 2ZnS+3O 2 2ZnO+2SO 2 2ZnO+2CO 2Zn+2CO 2 PUREZA: 100 Kg 100% x Kg 75% x = 75 Kg de ZnS puro 2ZnS+3O 2 +2CO 2SO 2 +2Zn+2CO 2 2mol 2mol g g 75 Kg x Kg x = 50,25 Kg de Zn metálico RENDIMENTO: 50,25 Kg 100% x Kg 80% x = 40,20 Kg de Zn metálico 15

16 Todos os seus sonhos estão a um passo da sua zona de conforto... Se você pode sonhar, você pode fazer. (Walt Disney) BOA PROVA! biologiatotal.com.br 16