H
reação = H
produtos -
H reagentes 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 |
kJ mol-1 |
Substância |
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
