ENTALPIA

Precisamos definir uma outra grandeza : a entalpia.

A entalpia é o conteúdo de energia de cada substância participante da reação.

A variação da entalpia de um sistema é o calor liberado ou absorvido quando uma transformação ocorre sob pressão constante.

H reação = H produtos - H reagentes


 

Equação termoquímica

E uma equação química onde são mencionados a entalpia da reação .

Exemplo

 

H 2(l)+ 1/2 O2 (g) H2O (l)

H = - 68,5 kcal/mol
 
 

Importante notar que a variação de entalpia se refere as quantidades de reagentes e produtos que aparecem escritas.

Caso as quantidades dos reagentes e produtos sejam multiplicadas por qualquer número , o valor da variação da entalpia também sofrerá essa alteração.

Exemplo:

 

H2 (l) + 1/2 O2 (g) H2O(l)

H = - 68,5 kcal/mol
 
 

 

2 H2 (l) + 1 O2 (g) 2 H2O

H = - 137 kcal/mol
 
 

se você inverter a equação , você inverte o sinal da variação da entalpia
 
 

2 H2O 2 H2 + 1 O2

H = +137 kcal/mol

 

Estado padrão de entalpia

Estado padrão

Temperatura: 25 0C

Pressão : 1 atm.

Na forma cristalina e estado físico mais estável e comum do composto ou elemento

No estado padrão o elemento químico tem entalpia igual a zero.



Entalpia padrão de formação de uma substância

Variação da entalpia que ocorre na formação de um mol da substância considerada, a partir das substâncias simples , todas no estado padrão primeiro exemplo citado mostra a entalpia padrão de formação da água

 

H2 (g) +1/2 O2 H2O

H= - 68,5 kcal/mol

 

A reação abaixo é uma reação de formação?
 
  C2H4(g) + H2(g) C2H6(g)

 


  Não. Nesta reação forma-se um mol de produto, mas um dos reagentes é um composto. Todos os reagentes devem estar na forma de elementos em uma reação de formação.


 
 

Tabela 

Calores padrão de formação a 250C

Substância

H0f,

kJ mol-1

Substância

H0f,

kJ mol-1

CH4(g)

-74,8

H2O2 (l)

-187,6

CH3OH(l)

-239,0

H2S (g)

-20,6

C2H2(g)

226,8

H2SO4 (l)

814,0

C2H4(g)

52,3

NH3 (g)

-46,1

C2H6(g)

-84,6

NH4Cl (s)

-314,4

CO(g)

-110,5

NaCl (s)

-412,1

CO2(g)

-393,5

Na2O(s)

-415,9

HCl(g)

-92,3

O3 (g)

143

H2O(g)

-241,8

SO2 (g)

-296,8

H2O(l)

-285,8

SO3 (g)

-395,7


Entalpia de combustão de uma substância

É a variação de entalpia verificada na combustão total de um mol da substância considerada, supondo-se todas as substâncias no estado padrão

Nas reações de combustão o H é sempre negativo.
 

Entalpia de neutralização

É a variação de entalpia verificada na neutralização de um equivalente grama de um ácido por um equivalente grama de uma base, supondo –se todas as substâncias diluídas nas condições padrão.

A reação de neutralização é sempre exotérmica,

H é sempre negativo.
 
 

Energia de ligação

É a variação da entalpia verificada na quebra de um mol de uma determinada ligação química, supondo –se todas as substâncias no estado gasoso, nas condições padrão.

A quebra das ligações é um processo sempre endotérmico, portanto H é sempre positivo.

Exemplo:

 

H – H ou H2 2 H2 (g)

H= +104,2 kcal/ml
 
 

Lei de Hess

A variação de entalpia numa reação química depende dos estados final e inicial da reação.

 

Pela lei de Hess pode – se considerar que as equações termoquímicas podem ser somadas como se fossem equações matemáticas

 

Invertendo –se uma equação termoquímica , como já falamos, inverte-se o sinal da variação da entalpia.

Multiplicando-se os coeficientes dos reagentes e produtos da equação termoquímica, o valor da variação da entalia também será dividido por esse numero.

A lei de Hess nos ajudará a resolver problemas do tipo:

 

S(s) + O2 (g) SO2

H 1= - 71,0 kcal

 

SO2 (g) + 1/2 O2 (g) SO3 (g)

H 2 = - 23,4 kcal
 
 

Com as informações dadas calcule o valor da entalpia (H) da reação:

 

S (s) + 3/2 O2 SO3 (g)

Resposta:

Utilizando a lei de Hess, vemos que ao somar as duas reações dadas , obtemos a reação acima
 

 

S (s) + O2 (g) SO2

 

 

SO2(g) + ½ O2 (g) SO3 (g)

 

S(s) + 3/2 O2(g) SO3(g) 

 

H = H1 + H2 = - 94,4 kcal

Da mesma maneira que somamos as equações , somamos os valores da variação de entalpia.
 
 

 

Agora é com você:

Calcule o H da reação abaixo:

 

S (rômbico) S (monoclínico)

Sabendo que:

 

 

S (rômbico) + O2 (g) SO2(g)

H= - 296 kJ

 

S (monoclínico) + O2 (g) SO2(g)

H = -297,2 KJ

Se você perceber a soma da primeira reação com o inverso da segunda , da origem a reação pedida
 

 

S (rômbico) + O2 (g) SO2(g)

H = - 71,0 kcal

 

SO2(g) S (monoclínico) + O2(g)

H = + 71,1 kcal

 

 

S ( rômbico) S (monoclínico)

H = - 71,0 + 71,1

H = + 0,1 kcal
 
 

Qual a entalpia da reação da formação de hematita?

 

 

2 FeO + ½ O2 Fe2O3(s)

Sendo:

 

Fe(s) + ½ O2 FeO (s)

H = - 272 KJ

 

2 Fe (s) + 3/2 O2 (g) Fe 2O3 (s)

H = - 823 KJ

resposta:

a soma do inverso da primeira reação com a segunda reação, gera a reação desejada

 

2 FeO (s) + 2 Fe(s) 1 O2

H = +544 KJ

 

2 Fe (s) +3/2 O2 (g) Fe2O3

H = - 823 KJ

 

 

2 FeO (s) + 1/2 O2(g) Fe2O3

H = +544 – 823 = - 279 KJ

 

Agora gostaríamos que vocês realizassem alguns exercícios

 

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