Calor de Reação Forma de determinar a energia absorvida ou liberada em uma reação = ΔH da reação.

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1 TERMOQUIMICA Estuda a variação de energia, ou seja, a variação de temperatura nas reações químicas. Essa energia é chamada de Entalpia representada pelo símbolo H. Reação endotérmica (absorve energia) Exemplo: a sensação de gelada quando passamos acetona na pele. Reação exotérmica (libera energia) Exemplo: queima de uma vela Calor de Reação Forma de determinar a energia absorvida ou liberada em uma reação = ΔH da reação. A unidade para expressar calor de reação pode ser Kj ou Kcal Entalpia das Substâncias Simples atribuído o valor Zero através de testes experimentais. Entalpia das Substâncias Compostas determinada experimentalmente (Tabela). Cálculo de Entalpia - Reação balanceada - Reação global através da Lei de Hess uma equação termoquímica pode ser expressa pela soma de 2 ou mais equações.

2 Calcule o calor de combustão do metano (CH 4 ) sabendo que: Entalpia de combustão ou calor de combustão é a variação de entalpia (ΔH) na reação de combustão total de um mol de substância, à pressão constante de 1atm e temperatura constante de 25ºC. e com os seguintes dados: HCH 4(g) = 20kcal/mol HCO 2(g) = 90kcal/mol HH 2 O (l) = 70kcal/mol - Calcule a combustão do metano (CH 4 ) pelas seguintes equações: CH 4 C + 2H 2 2H 2 + O 2 2H 2 O C + O 2 CO 2 ΔH= +17,9 kcal ΔH= -136,6 kcal ΔH = -94,1 kcal Exercícios 1) (UNESP/2003) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos: I. gás queimando em uma das bocas do fogão e II. água fervendo em uma panela que se encontra sobre esta boca do fogão. Com relação a esses processos, pode-se afirmar que: a) I e II são exotérmicos. b) I é exotérmico e II é endotérmico. c) I é endotérmico e II é exotérmico. d) I é isotérmico e II é exotérmico. e) I é endotérmico e II é isotérmico.

3 2) (UFSCar-SP/2006-modificado) A dissolução de uma substância em água pode ocorrer com absorção ou liberação de calor. O esquema apresenta as temperaturas da água destilada e das soluções, logo após as dissoluções do nitrato de sódio e hidróxido de cálcio em água destilada. Pelas temperaturas fornecidas pode-se afirmar que a dissolução do NaNO 3 é enquanto a do Ca(OH) 2 é.. 3) Considere os seguintes dados termoquímicos: Entalpia de formação do CO 2(g) = 400kJ/mol Entalpia de formação do H 2 O (l) = 300kJ/mol Entalpia de formação do C 2 H 6 O (l) = 274kJ/mol Entalpia de formação do C 8 H 18(l) = 440kJ/mol a) Determine o valor do calor envolvido na reação de combustão total do álcool (C 2 H 6 O), e da gasolina, supondo que seja formada apenas pelo octano (C 8 H 18 ). b) Qual a energia liberada na combustão de 1g de álcool?(dados: M (C 2 H 6 O) = 46g/mol) 4) Considere as equações que representam reações de combustão: Qual será o calor da trimerização do acetileno, em kcal/mol, na formação de benzeno? a) 50kcal/mol. c) 650kcal/mol. e) +250kcal/mol. b) 250kcal/mol. d) +50kcal/mol. 5) (FUVEST) Com base nas variações de entalpia associadas às reações a seguir: pode-se prever que a variação de entalpia associada à reação de dimerização do NO 2 será igual a: a) 58,0kJ c) 77,2kJ e) +648kJ b) +58,0kJ d) +77,2kJ

4 CINÉTICA QUÍMICA Estuda a velocidade (rapidez) das reações. Exemplo a síntese do HCl: H 2 (g) + Cl 2 (g) 2HCl(g) TEORIA DAS COLISÕES Para que ocorra uma reação química, os reagentes devem ter uma certa afinidade. a) colisão entre os reagentes; b) colisão numa geometria (posição) favorável à formação do produto; c) energia suficiente. Representando graficamente o caminho da reação

5 FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES TEMPERATURA Alimentos se estragam cerca de quatro vezes mais rápido a temperatura ambiente (25ºC) do que quando guardados em geladeira (5ºC). (Decomposição) O cozimento dos alimentos em panela de pressão (110ºC) é mais rápido do que em panela aberta (100ºC). (Cozimento) Vinhos azedam mais rapidamente se guardados em locais aquecidos.(oxidação) A regra de Van Hoff Formulou experimentalmente uma regra - um aumento de 10ºC na temperatura duplica a velocidade de uma reação química. CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES quantidade de reagentes SUPERFICIE DE CONTATO a fragmentação do sólido acelera a reação CATALISADOR substância que aumenta a velocidade da reação

6 Exercícios 1) Considere a reação de decomposição do carbonato de cálcio: Verifica-se que a 800ºC, 400g de CaCO 3 são totalmente consumidos em 20 minutos. Calcule:(Dados: M CaCO 3 = 100g/mol e volume molar a 800ºC e 1 atm = 90L/mol) a) a velocidade de consumo do CaCO 3 em g/min; b) a velocidade de formação do CaO em mol/min; c) a velocidade de formação do CO 2 em L/min a 800ºC e 1atm. 2) (FUVEST) Na reação representada pela equação química N 2 + 3H 2 2NH 3 o perfil energético com e sem catalisador, é o seguinte: a) Calcule a energia envolvida por mol de NH 3 formado. O processo é endotérmico ou exotérmico? b) Calcule as energias de ativação para esta reação na ausência e na presença de catalisador. 3) (FUVEST) Foram realizados quatro experimentos. Cada um deles consistiu na adição de solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 1 mol/l a certa massa de ferro. A 25ºC e 1 atm, mediram-se os volumes de hidrogênio desprendido em função do tempo. No final de cada experimento, sempre sobrou ferro que não reagiu. A tabela mostra o tipo de ferro usado em cada experimento, a temperatura e o volume da solução de ácido sulfúrico usado. O gráfico mostra os resultados. As curvas de 1 a 4 correspondem respectivamente, aos experimentos

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