Termoquímica. mica. Prof. Ms.. João Neto
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- Evelyn Castelhano Brezinski
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1 Termoquímica mica Prof. Ms.. João Neto
2 H 2 O 2 NH 4 ClO 4 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 2
3 TERMOQUÍMICA: é o ramo da Química que tem por objetivo o estudo da energia associada a uma reação química. Um dos maiores problemas do homem, desde os tempos pré-históricos, é encontrar uma maneira de obter energia. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 3
4 Energia para aquecê-lo no inverno; Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 4
5 Energia para acionar suas indústrias; Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 5
6 Energia para transportá-lo de um canto a outro do mundo; Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 6
7 Conversão de uma forma de energia em outra. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 7
8 Energia para a manutenção de sua vida e para o seu lazer, produzindo sons, imagens e fantasias. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 8
9 Em nossa vida diária é muito comum observarmos reações químicas que ocorrem liberando ou absorvendo energia na forma de calor. Queima de uma vela; Queima de combustível; Queima da madeira; Em cada um dos exemplos a energia liberada é aproveitada. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 9
10 No caso específico da queima de um combustível, a energia é utilizada para movimentar os veículos que circulam no dia-a-dia das grandes cidades. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 10
11 Há também reações que ocorrem mas que necessitam absorver energia, como é o caso das reações de fotossíntese, em que os vegetais recebem energia por intermédio da luz solar. As relações existentes entre as reações químicas e a energia são estudadas pela termoquímica. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 11
12 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 12
13 Bolsa de gelo instantâneo NH 4 NO 3 +H 2 O Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 13
14 As reações que ocorrem liberando energia são chamadas de reações exotérmicas (exo = para fora), enquanto as reações que ocorrem absorvendo energia são chamadas de endotérmicas (endo = para dentro). Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 14
15 Calorímetro Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 15
16 Calorímetro Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 16
17 Calorímetros Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 17
18 Q = m c Θ Θ = Θ final Θ inicial Q=Quantidade de calor m= massa da solução c=calor específico (H 2 O=1cal/g.ºC) Θ =variação de temperatura Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 18
19 Unidades Caloria (cal) 1kcal (Cal)= 1000 cal Joule (J) 1cal = 4,18J 1kcal = 4,18 kj Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 19
20 Exemplo A dissolução de uma pequena quantidade de CaCl 2 a 25ºC em água (a 25ºC) fez com que a temperatura da solução fosse para 33ºC. Considerando que a solução tem massa de 100g, qual o calor liberado nessa dissolução? Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 20
21 Resolução Retire os dados do enunciado: Temperatura inicial=25ºc; Temperatura final=33ºc Massa da solução=100g Calor específico da água = 1cal/g.ºC Calor liberado=? Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 21
22 Θ = Θ final Θ inicial Θ = Θ = 8º C Q = m c Θ Q = 100 g 1 g cal o C 8 o C Q = 800 cal ou 3344 J Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 22
23 ATENÇÃO!!! Quantidade de calor é proporcional a massa. Quanto maior a massa de soluto em dissolução, maior será o calor liberado. >massa >calor <massa <calor Q = m c Θ Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 23
24 Para poder interpretar a quantidade de calor envolvida num processo químico, será utilizada uma grandeza termodinâmica chamada de entalpia (H). A entalpia corresponde à energia global de um sistema, à pressão constante. Já a variação de entalpia ( H) irá mostrar a quantidade de calor liberado ou absorvido em uma reação química. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 24
25 H = calor liberado ou absorvido em qualquer reação química à 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. Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 25
26 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 26
27 REAÇÕES EXOTÉRMICAS Nas reações exotérmicas, o estado inicial será o que possui maior energia, provocando, durante a ocorrência da reação, uma perda (liberação) de energia. H<0 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 27
28 O calor de reação para um processo exotérmico pode ser anotado de duas maneiras diferentes. São elas: Escrever a quantidade de calor liberado do lado direito de uma equação química demonstrando que a reação está produzindo (liberando) calor A + B C + D + calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 28
29 Veja alguns exemplos: CO + 1 / 2 O 2 CO ,4 kcal H / 2 O 2 H 2 O + 68,3 kcal Ca + 1 / 2 O 2 CaO + 151,8 kcal H 2 + Cl 2 2HCl + 44 kcal Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 29
30 Expressar o valor da variação de entalpia ( H) A + B C + D H=-calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 30
31 Veja alguns exemplos: CO + 1 / 2 O 2 CO 2 H=-67,4 kcal H / 2 O 2 H 2 O H=-68,3 kcal Ca + 1 / 2 O 2 CaO H=-151,8 kcal H 2 + Cl 2 2HCl H=-44 kcal Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 31
32 REAÇÕES EXOTÉRMICAS A variação de entalpia também pode ser representada em gráfico fico, sendo que a entalpia (H) das substâncias é dada na ordenada e o caminho da reação, na abscissa. Imagine a reação: A + B C + D H=-calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 32
33 REAÇÕES EXOTÉRMICAS H R A + B H<0 H P C + D Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 33
34 REAÇÕES EXOTÉRMICAS 40 A + B H= C + D Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 34
35 REAÇÕES EXOTÉRMICAS 60 A + B H= C + D Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 35
36 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 36
37 REAÇÕES EXOTÉRMICAS O gráfico de uma reação pode ser representado por meio de um diagrama de energia. Imagine a reação: A + B C + D H=-calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 37
38 REAÇÕES EXOTÉRMICAS H R A + B H<0 H P C + D Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 38
39 REAÇÕES EXOTÉRMICAS 60 A + B H= C + D Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 39
40 REAÇÕES EXOTÉRMICAS 40 A + B H= C + D Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 40
41 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 41
42 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 42
43 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS Nas reações endotérmicas, o estado inicial será o que possui menor energia, provocando, durante a ocorrência da reação, um ganho (absorção) de energia. H>0 Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 43
44 O calor de reação para um processo endotérmico pode ser anotado de duas maneiras diferentes. São elas: Escrever a quantidade de calor absorvido do lado direito de uma equação química demonstrando que a reação está absorvendo (consumindo) calor A + B C + D - calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 44
45 Veja alguns exemplos: H 2 O H / 2 O 2-68,3 kcal CO 2 CO + 1 / 2 O 2-67,4 kcal CaO Ca + 1 / 2 O 2-151,8 kcal 2HCl H 2 + Cl 2-44 kcal Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 45
46 Expressar o valor da variação de entalpia ( H) A + B C + D H=+calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 46
47 Veja alguns exemplos: H 2 O H / 2 O 2 H=+68,3 kcal CO 2 CO + 1 / 2 O 2 H=+67,4 kcal CaO Ca + 1 / 2 O 2 H=+151,8 kcal 2HCl H 2 + Cl 2 H=+44 kcal Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 47
48 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS A variação de entalpia também pode ser representada em gráfico fico, sendo que a entalpia (H) das substâncias é dada na ordenada e o caminho da reação, na abscissa. Imagine a reação: A + B C + D H=+calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 48
49 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS H P C + D H>0 H R A + B Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 49
50 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS 40 C + D H= A + B Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 50
51 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS 60 C + D H= A + B Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 51
52 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS O gráfico de uma reação pode ser representado por meio de um diagrama de energia. Imagine a reação: A + B C + D H=+calor Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 52
53 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS H P C + D H<0 H R A + B Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 53
54 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS 60 C + D H= A + B Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 54
55 REAÇÕES ENDOTÉRMICAS 40 C + D H= A + B Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 55
56 Reação é endotérmica. Erlenmeyer fica colado no bloco de madeira Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 56
57 ATENÇÃO!!! O H sempre tem o mesmo sinal do calor no reagente e sinal contrário rio no produto. Veja no caso endotérmico A + B +5kJ AB A + B AB - 5kJ A + B AB H=+5kJ Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 57
58 ATENÇÃO!!! O H sempre tem o mesmo sinal do calor no reagente e sinal contrário rio no produto. Veja no caso exotérmico AB 5kJ A + B AB A + B + 5kJ AB AB H=-5kJ Prof. Ms. João Neto - Termoquímica 58
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