Termoquímica
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TERMOQUÍMICAÉ o capitulo da Química que estuda o calor envolvido nas reações químicas.
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Corresponde a sua forma mais estável, a 1 atme a 25 ºC, e a será indicada por Hº
Estado padrão
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Classificação das reações
Recebe calor
Entalpia positiva
Ex: fotossíntese.
Libera calor
Entalpia negativa
Ex: combustão
Endotérmica [ ] Exotérmica [ ]
0
2
4
6
0 10 20
Caminho da reação
0
2
4
6
0 10 20
Coordenadas da reação
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Estados físicos, estado alotrópico e quantidade de reagentes e produtos
Fatores que influenciam o
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Estados físicos
H2(g) + ½O2(g)→H2O(s)
H2(g) + ½O2(g)→H2O(l)
H2(g) + ½O2(g)→
H2O(g)
H2(g) + ½O2(g)
H2O(s)
H2O(l)
H2O(g)
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Estado alotrópico
É a capacidade do mesmo elemento formar substâncias simples diferentes epropriedades químicas semelhantes
Carbono
C(grafite)
C(diamante)
Oxigênio
O2
O3
Fósforo
P (branco)
P (vermelho)
Enxofre
Râmbico
Monoclínico
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Quantidade de reagentes e produtos
O valor da variação de entalpia de uma reação varia em função da concentração de cada um de seus participantes. O aumento da concentração provoca um aumento proporcional da variação de entalpia.
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Entalpia de formação, de combustão, de neutralização e de decomposição
Tipos de entalpia (ou de calor)
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Tipos de entalpia
É o calor absorvido ou liberado na formação de 1 mol de uma substância partindo de uma substância simples no estado-padrão.
É o calor absorvido ou liberado na queima de 1 mol de uma substância combustível nas condições padrões.
Entalpia de formação Entalpia de combustão
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Tipos de entalpia
É o calor liberado na formação de 1 mol de H2O(l) a partir da reação de 1 mol de H+
e 1 mol de OH- nas condições-padrão.
É o calor liberado ou absorvido na decomposição de 1 mol de qualquer substância.
Entalpia de neutralização Entalpia de decomposição
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A entalpia e as mudanças de fase
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A quantidade de calor liberada ou absorvida por uma reação química depende somente dos estados inicial e final do sistema reagente e não dos estados intermediários.
Lei de hess
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– Entropia (S): medida de organização do sistema
– Energia livre (G): é o balanço entre a variação da entalpia e a variação da entropia.
Entropia e energia livre
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Entropia
A equipartiçãoda energia ou do espaço chama-se aumento de entropia.
Há muita entropia quando há muita desordem.
Há pouca entropia quando há muita ordem.
Ao analisarmos um gás A num sistema com pressão maior que outro gás B num outro sistema separado por uma válvula. Abrindo a válvula, o gás A tende a invadir o recipiente do gás B, e vice-versa, e após algum tempo teremos uma mistura homogênea –equipartição do espaço.
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Energia livre de Gibbs
G é a energia de “sobra do sistema, descontando-se a entalpia e o trabalho de pôr em ordem as moléculas resultantes da reação.
Energia livre = entalpia –temperatura . entropia.
Se G < 0, a reação é espontânea
Se G > 0, a reação não é espontânea
Se G = 0, a reação está em equilíbrio.