Termoquímica
Revisão Completa para o Ensino Médio
H O que é Termoquímica?
A Termoquímica é o ramo da química que estuda as trocas de energia, na forma de calor, que ocorrem durante as reações químicas e mudanças de estado físico.
🔥 EXOTÉRMICA
ΔH < 0
Libera calor
O ambiente fica mais quente❄️ ENDOTÉRMICA
ΔH > 0
Absorve calor
O ambiente fica mais frio📊 Diagramas de Entalpia
🔥 EXOTÉRMICA
ΔH < 0
Produtos mais estáveis
Reagentes → Produtos + Energia❄️ ENDOTÉRMICA
ΔH > 0
Produtos menos estáveis
Reagentes + Energia → ProdutosInterpretação: O diagrama mostra como a energia varia durante uma reação. A energia de ativação é necessária para iniciar a reação, mas o ΔH depende apenas da diferença entre reagentes e produtos.
🔬 Calor de Formação (ΔHf°)
É a variação de entalpia envolvida na formação de 1 mol de uma substância a partir de seus elementos no estado padrão.
🔥 Calor de Combustão
É a variação de entalpia durante a combustão completa de 1 mol de uma substância em excesso de oxigênio.
Sempre exotérmico! A combustão libera energia.
💧 Calor de Dissolução
É a variação de entalpia quando uma substância se dissolve completamente em um solvente (normalmente água).
🔗 Energia de Ligação
É a energia necessária para romper 1 mol de ligações químicas em substâncias gasosas.
- Romper ligações: absorve energia (+)
- Formar ligações: libera energia (-)
⚖️ Lei de Hess
A variação de entalpia de uma reação é igual à soma das variações das etapas em que ela pode ser dividida.
- Se invertermos uma equação, mudamos o sinal do ΔH
- Se multiplicarmos a equação por um número, multiplicamos o ΔH pelo mesmo número
- Podemos somar equações para obter uma nova reação
Exercício 1: Calor de Formação
Problema: Calcule o ΔH da combustão completa do etanol líquido:
Dados de ΔHf° (kJ/mol): CO₂(g) = -393,5; H₂O(l) = -285,8; C₂H₅OH(l) = -277,7; O₂(g) = 0
Fórmula: ΔH = Σ ΔHf°(produtos) – Σ ΔHf°(reagentes)
Produtos: 2(-393,5) + 3(-285,8) = -1644,4 kJ
Reagentes: (-277,7) + 3(0) = -277,7 kJ
Resultado: ΔH = -1644,4 – (-277,7) = -1366,7 kJ
🔥 Reação exotérmica!
Exercício 2: Lei de Hess
Problema: Determine o ΔH para: C(grafite) + ½ O₂(g) → CO(g)
Dados:
(b) CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -283,0 kJ
Estratégia: Usar a equação (a) e inverter a (b)
Equação (a): C(grafite) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -393,5 kJ
Equação (b) invertida: CO₂(g) → CO(g) + ½ O₂(g) ΔH = +283,0 kJ
Somando: C(grafite) + ½ O₂(g) → CO(g)
Resultado: ΔH = -393,5 + 283,0 = -110,5 kJ
Exercício 3: Energia de Ligação
Problema: Calcule o ΔH da reação: H₂(g) + I₂(g) → 2 HI(g)
Energias de ligação (kJ/mol): H-H = 436; I-I = 151; H-I = 299
Ligações rompidas: H-H + I-I = 436 + 151 = 587 kJ
Ligações formadas: 2(H-I) = 2 × 299 = 598 kJ
ΔH = Energia absorvida – Energia liberada
Resultado: ΔH = 587 – 598 = -11 kJ
🔥 Reação ligeiramente exotérmica!
🎯 Quiz de Termoquímica
1. Em uma reação exotérmica:
2. O calor de formação padrão (ΔHf°) é:
3. Segundo a Lei de Hess:
4. O calor de combustão de uma substância:
5. Na formação de ligações químicas:
6. O ΔHf° das substâncias simples no estado padrão é:
7. Para calcular ΔH usando energia de ligação, usamos:
8. Em um processo endotérmico espontâneo:
9. O calor de dissolução da amônia em água é -30,5 kJ/mol. Isso significa:
10. Em uma reação química, a energia de ativação é:
