Prof. Rodrigo Bandeira. Termoquímica. Rodrigo. Química

Transcrição

1 Prof. Bandeira Termoquímica

2 Termoquímica Chamamos de Termoquímica é a parte da Termodinâmica que estuda as quantidades de calor envolvidas durante as reações químicas e mudanças de estado físico.

3 Conceitos Importantes Sistema: É o que você vai estudar ou analisar. Fronteira: É o que separa o sistema do resto do universo. Vizinhanças: É tudo que fica além das Fronteira.

4 Conceitos Importantes Exemplo: Analise a água contida em um recipiente fechado qualquer. Fronteira Vizinhanças Sistema Vizinhanças Vizinhanças Vizinhanças

5 Conceitos Importantes Entalpia (H): Corresponde a quantidade de energia que o sistema possui que pode ser convertida em calor durante uma transformação, a pressão constante. DH = Hfinal Hinicial Para uma reação química, temos: DH = Hproduto Hreagente

6 Classificação das Reações Em função do calor envolvidos podemos classifica-las em: Endotérmicas: Absorvem energia na forma de calor (ENDO = para dentro) Exotérmicas: Liberam energia na forma de calor (EXO = para fora)

7 Classificação das Reações Absorvem calor do meio ambiente Liberam calor para o meio ambiente

8 Reações Endotérmicas Equação geral AB + Calor A + B Exemplos: Fotossíntese

9 Reações Endotérmicas Importante Fronteira Termômetros Ocorre a reação Sistema Calor Calor Calor

10 Reações Endotérmicas Análise Gráfica H P Entalpia (H) Produtos DH Assim, temos: H P > H R DH > 0 H R Reagentes Caminho da Reação

11 Reações Exotérmicas Equação geral A + B AB + Calor Exemplos: Processos de queima (Combustão) Respiração Animal

12 Reações Exotérmicas Importante Fronteira Termômetros Ocorre a reação Sistema Calor Calor Calor

13 Reações Exotérmicas Análise Gráfica Entalpia (H) Assim, temos: H R Reagentes H P < H R H P DH Produtos DH < 0 Caminho da Reação

14 Em Resumo, temos: Reações Endotérmicas Absorvem calor Vizinhança Resfria H P > H R DH > 0 Reações Exotérmicas Liberam calor Vizinhança Aquece H P < H R DH < 0

15 Exemplo C (s) + O 2(g) CO 2(g) DH = 94 Kcal Reação Exotérmica N 2(g) + O 2(g) 2 NO 2(g) DH = + 43 Kcal Reação Endotérmica CaCO 3(s) KJ CO 2(g) + CaO (s) DH = KJ Reação Endotérmica 2H 2(g) +O 2(g) 2H 2 O (l) KJ Reação Exotérmica DH = 572 KJ

16 Exercícios 1. São processos endotérmicos e exotérmicos, respectivamente: a) Fusão e Ebulição b) Solidificação e Liquefação c) Condensação e Sublimação d) Sublimação e Fusão e) Sublimação e Solidificação

17 Exercícios 2. Considere as seguintes transformações que ocorrem em uma vela acesa: I. Solidificação da parafina que escorre da vela. EXOTÉRMICA II. Queima da parafina. EXOTÉRMICA III. Vaporização da parafina. ENDOTÉRMICA Dessas transformações, APENAS: a) I é endotérmica. b) II é endotérmica. c) III é endotérmica. d) I e II são endotérmicas. e) II e III são endotérmicas.

18 Exercícios 3. (UFMG) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. Essa sensação de frio explica-se CORRETAMENTE pelo fato de que a evaporação da água: a) é um processo endotérmico e cede calor ao corpo. b) é um processo endotérmico e retira calor do corpo. c) é um processo exotérmico e cede calor ao corpo. d) é um processo exotérmico e retira calor do corpo.

19 Exercícios 4. (Vunesp) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos: I. gás queimando em uma das bocas do fogão; 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.

20 Exercícios 5. (Unitau) Observe as seguintes equações termoquímicas: I. C (s) + H 2 O (g) CO (g) + H 2(g) ΔH = 31,4 kcal II. CO (g) + ½ O 2(g) CO 2(g) III. H 2(g) + ½ O 2(g) H 2 O (g) ΔH = 67,6 kcal ΔH = 57,8 kcal De acordo com a variação de entalpia, podemos afirmar: a) I é endotérmica, II e III exotérmicas. b) I e III são endotérmicas, II exotérmica. c) II e III são endotérmicas, I exotérmica. d) I e II são endotérmicas, III exotérmica. e) II é endotérmica e I e III exotérmicas.

21 Exercícios 6. Quando uma nave espacial está retornando à Terra, ao reentrar na atmosfera, provoca as seguintes reações químicas dos componentes do ar: I. 940,5 kj + N 2(g) 2 N II. 506,6 kj + O 2(g) 2 O III. N 2(g) + O 2(g) 2 NO (g) DH = + 167,2 kj Quanto ao calor envolvido nessas reações, podemos afirmar que a) I, II e III são exotérmicas. b) I, II e III são endotérmicas. c) apenas III é endotérmica. d) apenas I e II são endotérmicas. e) apenas I e II são exotérmicas.

22 7. Considere o gráfico a seguir: 40 Kcal C + D ΔH = kcal HP 25 HR 25 A + B São feitas as afirmações: I. A entalpia dos produtos é de 40 kcal II. A reação absorve 15 kcal III. A reação direta é exotérmica IV. A variação de entalpia é de 15 kcal Caminho da reação VERDADEIRA VERDADEIRA FALSA VERDADEIRA É correto afirmar que: a) Apenas I é verdadeira. b) Apenas I e II são verdadeiras. c) Apenas I, II e IV são verdadeiras. d) Apenas I, II e III são verdadeiras. e) Apenas III é verdadeira.

23 Exercícios 8. Reação exotérmica é aquela na qual: V V V V 1 - há liberação de calor. 2 - há diminuição de energia. 3 a entalpia dos reagentes é maior que a dos produtos. 4 - a variação de entalpia é negativa. Estão corretos os seguintes complementos: a) somente 1. b) somente 2 e 4. c) somente 1 e 3. d) somente 1 e 4. e) 1, 2, 3 e 4.

24 9. Considere o seguinte gráfico: Entalpia (H) A (g) + B (g) 2 AB (g) ΔH caminho da reação De acordo com o gráfico acima, indique a opção que completa, respectivamente, as lacunas da frase abaixo. "A variação da entalpia é...; NEGATIVA a reação é... EXOTÉRMICA porque se processa... LIBERANDO calor a) positiva, exotérmica, liberando. b) positiva, endotérmica, absorvendo. c) negativa, endotérmica, absorvendo. d) negativa, exotérmica, liberando. e) negativa, exotérmica, absorvendo.

25 10. (UEL-PR) As bolsas térmicas consistem, geralmente, de dois invólucros selados e separados, onde são armazenadas diferentes substâncias químicas. Quando a camada que separa os dois invólucros é rompida, as substâncias neles contidas misturam-se e ocorre o aquecimento ou o resfriamento. A seguir, estão representadas algumas reações químicas que ocorrem após o rompimento da camada que separa os invólucros com seus respectivos ΔH. I. CaO + SiO 2 (g) CaSiO 3 (s) ΔH = 89,5 kj/mol II. NH 4 NO 3 (s) + H 2 O (l) NH 4 + (aq) + NO 3 (aq) ΔH = + 25,69 kj/mol III. CaCl 2 (s) + H 2 O (l) Ca 2+ (aq) + 2 Cl (aq) ΔH = 82,80 kj/mol Analise as reações e os valores correspondentes de ΔH e indique a alternativa que correlaciona, adequadamente, as reações com as bolsas térmicas quentes ou frias. a) I. fria, II. quente, III. Fria. b) I. quente, II. fria, III. quente. c) I. fria. II. fria, III. fria. d) I. quente, II. quente, III. Fria. e) I. quente, II. quente, III. quente.