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Termoquímica
Energia:
é a capacidade de realizar trabalho
Trabalho ():
Corresponde a uma força que se aplica a
corpo, para provocar um deslocamento.
( = F x Δe)
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Termoquímica
Reações químicas causam variação de energia
Reações que produzem energia
Queima do carvão
(calor)
Queima da vela (luz)
Reação de uma pilha
(eletricidade)
Motor de um automóvel
(cinética ou mecânica)
Reações que produzem energia
Com o calor cozinha-se
o alimento
Luz inicia a fotossíntese
A eletricidade reveste
um metal
Energia mecânica
detona-se um explosivo
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Termoquímica
Termodinâmica:
É o estudo das trocas e transformações de
energia e de trabalho que acompanham os
fenômenos físicos e químicos.
Termoquímica:
É a parte da química que estudo as trocas
de calor que envolve uma reação química.
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Termoquímica
Joule: é a energia decorrente da aplicação
de uma força de 1 newton numa distância
de 1 metro, na direção de aplicação de tal
força.
Newton: é a força necessária para que 1 kg
de massa tenha uma aceleração de 1 m s-2.
Caloria: é a quantidade de calor necessária
para elevar em 1 °C a temperatura de 1 g de
água.
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Bomba Calorimétrica
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Bomba Calorimétrica
Bomba calorimétrica no interior do calorímetro
C(grafite) + O2 CO2
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Entalpia
Variação de Entalpia (ΔH)
A + B C + D ΔH = ?
ΔH = HP - HR
ΔH = (HC + HD) - (HA + HB)
ΔH = Hf - Hi
Endotérmica: absorve calor
Exotérmica: libera calor
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Entalpia
Endotérmica: HR < HP
ΔH = Hp – Hr ΔH = (+) ΔH > 0
DiagramaH
reação
Hr
Hp
ΔH
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Entalpia
Exotérmica: HR > HP
ΔH = Hp – Hr ΔH = (-) ΔH < 0
DiagramaH
reação
Hr
Hp
ΔH
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Entalpia
Entalpia Padrão (H°)
Substâncias simples no estado natural e
alotrópico mais estável, a 25 °C e 1 atm,
apresenta H° = 0 (zero)
Na(s); H° = 0
H2(g); H° = 0
Cgraf; H° = 0
Cdia; H° ≠ 0
O3(g); H° ≠ 0
H2O(l); H° ≠ 0
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Entalpia
Fatores que alteram a entalpiaEstado de agregação:
H2(g) + ½ O2(g) H2O(s) ΔH1 = - 70 kcal/mol
H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) ΔH2=- 68,56 kcal/mol
H2(g) + ½ O2(g) H2O(v) ΔH3= -58,12 kcal/mol
Termoquímica 3
Alotrópicos:
O2 e O3; Cgraf e Cdiam; Srômb e Smonoc;
Pver e Pbra
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Entalpia
Temperatura:
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g) ΔH1 = - 44 kcal
(15 °C)
H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g) ΔH2 = - 44,056 kcal
(75 °C)
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DiagramaEntalpia
Caminho da Reação
2 HCl
H2 + Cl2
ΔH1 2 HCl
H2 + Cl2
ΔH2
ΔH4
ΔH3
15 °C
75 °C
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Dissolução
H2SO4 (l) + H2O 2 H+(aq) + SO4
2-(aq)
N° de mols de água Calor Liberado (kcal)
0 0
1 – 6,7
2 - 9,8
4 – 13,0
8 – 15,1
16 – 16,8
∞ - 20,2
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Entalpia Padrão
Entalpia Padrão de Formação (Hf°):
½ N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g) ΔH = - 11 kcal
Entalpia Padrão de Combustão (H°):
C2H6O + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O ΔH = -
Entalpia Padrão de Neutralização (H°):
HCl + NaOH NaCl + H2O ΔH =
Entalpia Padrão de Dissolução (H°):
NaCl(s) + H2O(l) Na+(aq) + Cl+(aq) ΔH =
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Entalpia de Ligação
Quebra de ligãção: absorve calor (ΔH > 0)
Formação de ligação: libera calor (ΔH < 0)
AB + CD AD + CB ΔH = ?
AB + CD A + D + C + B ΔH1
A + D + C + B AD + CB ΔH2
AB + CD AD + CB ΔH =ΔH1 + ΔH2
ΔH =Hr + Hp