Termoquímica

Termoquímica

1. O que é? A termoquímica é um ramo da química que estuda reações e processos que envolvem mudanças no estado físico de troca de energia na forma de calor.

2. Reações endotérmica: Uma reação endotérmica é uma reação que absorve calor. Dessa forma, o corpo absorve o calor do ambiente em que está inserido. É por isso que a reação endotérmica pode causar uma sensação de resfriamento. Por exemplo: ao esfregar álcool no braço, o braço vai absorver o calor dessa substância. No entanto, quando sopramos nos braços após ter passado álcool sentimos um pouco de frio, que é o resultado de uma reação endotérmica.

   • Reações exotérmicas:Na termoquímica, as reações exotérmicas são opostas às reações endotérmicas. Nesse caso, o que ocorre é a liberação de calor durante a reação química. A sensação caracterizada por esse fenômeno é uma espécie de aquecimento. Um exemplo comum de reação exotérmica é aquecer as mãos na lareira. A queima da madeira libera calor para o ambiente externo, criando uma sensação de calor.
   • Reações químicas nas transformações de estado físico: É muito importante entender que as transformações que ocorrem durante a mudança do estado físico da água também fazem parte da termoquímica. Por exemplo, a transição do sólido para o líquido e do líquido para o gasoso é uma reação endotérmica, pois por meio desses três estados, a energia térmica da água aumenta. Por outro lado, quando ocorre a transição do estado gasoso para o estado líquido e do estado líquido para o estado sólido, a energia da água cai, ou seja, ocorre uma reação exotérmica.
     • Conceito de entalpia: A entalpia é um conceito relacionado à termoquímica e consiste na quantidade de energia trocada entre as substâncias. No Sistema Internacional de Unidades (SI), essa quantidade física é medida em joules (J). Caracterizada pela letra H sistemática, a entalpia está relacionada à energia interna de cada substância. Porém, não é possível medir a entalpia máxima de cada substância individualmente, mas sim medir a variação da entalpia da reação por meio de um aparelho denominado calorímetro.
       • Variação de entalpia:A variação de entalpia é a diferença entre o calor absorvido ou cedido a uma pressão constante. A equação para calcular a variação de entalpia é a seguinte: ∆H = Hf- Hi Dessa forma, : ∆H: significa a variação da entalpia; Hf: entalpia do produto ou entalpia final; Hi: entalpia inicial ou entalpia do reagente
         • Variação de entalpia exotérmica: Um exemplo geral de mudança de entalpia em uma reação química exotérmica: A__B + calor O reagente químico "A" reage consigo mesmo para formar o produto "B". Para isso, será necessário fornecer mais calor (daí o sinal de mais). Portanto, pode-se dizer que "A" possui uma entalpia maior, ou seja, uma energia maior em relação a B. Logo: HA> HB A alteração da entalpia é calculada reduzindo a entalpia final ou entalpia do produto da entalpia inicial ou entalpia do reagente. Nessa equação, suponha que "B" seja a energia final (Hf) e "A" seja a energia inicial (Hi). Vamos aplicar a fórmula: ∆H = Hf-Hi ∆H = Hb- Ha ΔH <0 ...
         • Variação de entropia endotérmicaVariação de entalpia endotérmica: Observe o exemplo genérico de uma variação de entalpia em uma reação química endotérmica, isto é, que absorve calor. Nesse caso ‘X’ é a entalpia inicial (reagente químico) que precisa da absorção de calor, pois o calor tende a vir do lado dos reagentes, para se transformar no produto ‘Y’. Observe: Se ‘X’ (entalpia inicial) não tinha conteúdo energético capaz de se transformar em ‘Y’ sozinho, vale dizer que ‘X’ apresenta entalpia menor em relação a ‘Y’ ( Hx< Hy). Este cálculo consiste em subtrair a entalpia final (Hy) da entalpia inicial (Hx). Tem-se a seguinte equação: A variação de entalpia em reações endotérmicas, portanto, vai ser positiva, isto é, maior que zero (+).

3. Tipos de entalpia: Os tipos de entalpia mais comuns são: entalpia de combustão e entalpia de formação.

   • Entalpia de Formação: Energia absorvida ou liberada necessária para formar 1 mol de uma substância. Entalpia de Combustão: Energia liberada que resulta na queima de 1 mol de substância.