Veja que o sinal do D H é igual ao calor do primeiro membro e contrário ao do segundo membro, quando vem na própria reação.

Veja que o sinal do DH é igual ao calor do primeiro membro e contrário ao do segundo membro, quando vem na própria reação.

Calor de reação ou energia de reação: é a energia térmica liberada ou absorvida em uma reação. O calor de reação mede a diferença de energia entre os reagentes e os produtos, desde que as substâncias iniciais e finais estejam, todas à mesma temperatura e à mesma pressão. 

• Calor de combustão: é a variação de calor que ocorre na combustão de 1 mol de substância a 25ºC e 1 atm de pressão.

• Calor de neutralização: é o calor da reação de neutralização de um equivalente-grama de um ácido ou um equivalente-grama de uma base. Para soluções aquosas diluídas, verifica-se que o calor de neutralização de ácidos fortes com bases fortes é aproximadamente 13,7 kcal.

A constância do valor da variação de entalpia não é assim tão surpreendente, porque, quando ácidos e bases fortes estão suficientemente diluídos, a reação que ocorre é apenas de H⁺ com OH^-.

Evidentemente que, em se tratando de ácidos e bases fracos, o grau de ionização (a)  já não se aproxima dos 100% e o valor do DH foge do valor previsto.

• Calor de formação:a a quantidade de calor libertada ou absorvida na síntese total de um mol dessa substância a partir de seus elementos no estado padrão.

Entalpia Padrão (DH)

A entalpia de uma substância simples, a 1 atm e 25ºC e no estado e forma alotrópica mais estáveis, é considerada igual a zero.

Entalpia de uma substância composta: é a entalpia de formação dessa substância a 1 atm e 25ºC, partindo-se de substância simples no estado e forma alotrópica mais comuns.

 

Exercício resolvido

• Calcular a variação de entalpia na reação: CH₄ + 2O₂ à CO₂ + 2H₂O, utilizando as entalpias de formação, em kcal/mol: CH₄=–17,9; CO₂=–94,1 e H₂O=–68,3.
  Resolução:

 

Energia de ligação:é a energia necessária para romper um mol de ligações quando se obtêm os átomos isolados no estado gasoso.

A principal aplicação prática é permitir o cálculo da variação de entalpia de reações, conhecendo-se as energias de ligações.

Veja esse exemplo, reagindo gás hidrogênio e cloro, formando cloridreto.

Essa lei é muito útil para determinar indiretamente calor de reação, impossível de ser medido experimentalmente. O calor total liberado ou absorvido nas reações sucessivas: Aà B e Bà C é igual ao calor liberado ou absorvido na reação A à C.

Outra maneira de dizer a mesma coisa é que o calor liberado ou absorvido na reação A à C não depende do número de estados intermediários.  

Essa constatação é importante porque permite trabalhar com equações químicas como se fossem equações matemáticas, isto é, permite calcular o   DH de uma determinada reação x (incógnita) pela soma de reações de  DH conhecidos, cujo resultado seja a reação de x.

Lembre-se de que, ao multiplicar ou dividir os coeficientes de uma reação termoquímica por um número qualquer, deve-se multiplicar ou dividir o valor de DH  desta reação pelo mesmo número.

Observe a aplicação da Lei de Hess:

Deseja-se determinar o calor de formação da amônia gasosa.

São conhecidas as seguintes reações:

 Resolução

§ Indique os números que representam a variação de entalpia e a energia de ativação da reação direta.

Resposta: Reação direta é a reação da esquerda para a direita. Dessa forma, A é o reagente e B é o produto. A energia de ativação da reação direta é o 2 e variação de entalpia, o 4.

§ Considerando o gráfico, responda os números que correspondem a variação de entalpia e a energia de ativação da reação inversa.

Resposta: Reação inversa é a reação da direita para a esquerda. Dessa forma, o B é o reagente e o A é o produto. O 5 é a energia de ativação da reação inversa e a variação de entalpia é representada pelo 4.

§ Considere os seguintes processos: neutralização de leite de magnésia no estômago, oxidação de cobre, formando zinabre e ataque de ácido muriático (HCl) em pedaço de palha de aço. Quem apresenta alta energia de ativação?

Resposta: Ter alta energia de ativação significa velocidade baixa, ou seja, reação muito lenta. Isso quer dizer que somente a oxidação do cobre formando zinabre apresenta, pois é uma reação lenta. Já os dois outros processos apresentam energia de ativação baixa, o que significa uma reação rápida.

§ A combustão do gás de cozinha é uma reação exotérmica, porém só se inicia ao receber energia externa como, por exemplo, a da chama de um palito de fósforo. Como é chamada a energia fornecida pelo palito?

Resposta: A energia fornecida pelo palito é aquela necessária para iniciar a reação. Recebe o nome de energia de ativação.

§ Observe o diagrama de energia e julgue as afirmativas:

I- O processo é exotérmico; II- A reação tem variação de entalpia igual a –30 kcal III- A energia de ativação vale +130 kcal  IV- O valor do complexo ativado é +90 kcal Resposta: I-F O processo é endotérmico, pois a energia dos produtos (40) é maior que a dos reagentes (10); II-F A variação de entalpia é de +30 kcal, ou seja, 40-10; III-F A energia de ativação é 80 kcal, pois inicia em 10 kcal (entalpia dos reagentes) e vai até 90 kcal (complexo ativado); IV-V O complexo ativado é o ápice da curvatura do gráfico (90 kcal)

          

§ Considere o gráfico da reação e responda os quesitos a seguir:

a)Qual a energia das moléculas reagentes e a das moléculas dos produtos?

R: A entalpia dos reagentes é 21 kcal e a dos produtos é 13 kcal. Na reação direta, sempre quem está encostado no eixo é o reagente.

b)Qual a energia de ativação?

R: Ela inicia na entalpia dos reagentes e vai até o ápice da curvatura (complexo ativado). Nesse caso, ela vai de 21 a 38, o que indica que é +17 kcal.

c)Qual o tipo da reação em questão? Por quê?

R: O tipo da reação depende da variação de entalpia, que é calculada pela entalpia dos produtos menos a entalpia dos reagentes (D H=Hp-Hr). Nesse caso, ela é exotérmica, pois terá como resultado, o valor de –8 kcal. Isso indica que ela liberou energia, pois o sistema perdeu energia. Havia iniciado com 21 e terminou com 13, o que indica uma liberação de 8 kcal.

d)Qual a energia liberada ou absorvida pela reação?

R: Conforme o quesito anterior, ela foi liberada pelo sistema na quantidade de 8 kcal.

Em caso de dúvidas, escreva para Prof. João Neto

Retornar