✔ Qui 1, frente 3, cap 3 - Termoquímica

Termoquímica é o ramo da [blank_start]físico-química[blank_end] que estuda as variações [blank_start]de energia[blank_end] que acompanham as reações químicas.

Em usinas nucleares, a energia [blank_start]térmica[blank_end] produzida por fissões nucleares é transformada em energia [blank_start]elétrica[blank_end].

1ª lei da termodinâmica: a energia total transferida é igual a variação de sua energia interna: [blank_start]ΔU[blank_end] = [blank_start]Q[blank_end] + trabalho --> [blank_start]Q[blank_end] = [blank_start]ΔU[blank_end] - trabalho O calor envolvido em um processo químico ou físico é chamado variação de entalpia ΔH: ΔH = [blank_start]ΔU[blank_end] - trabalho

Geralmente os processos estudados terão uma variação de volume tão [blank_start]pequena[blank_end], de forma que o trabalho envolvido será tão [blank_start]pequeno[blank_end] que [blank_start]poderá[blank_end] ser desprezível comparado com o valor do calor, sendo assim: ΔH ≅ ΔU ≅: aproximadamente igual

Entalpia: A entalpia de um sistema pode ser conceituada como o conteúdo energético do sistema. A variação de entalpia é medida nas transformações químicas: ΔH = H produto [blank_start]-[blank_end] H reagente

Reação endotérmica: absorve energia, H [blank_start]>[blank_end] 0 Reação exotérmica: libera energia, H [blank_start]<[blank_end] 0

A grosso modo, num processo endotérmico o calor é considerado "[blank_start]reagente[blank_end]" e, num processo exotérmico, "[blank_start]produto[blank_end]". (não escrever isso no vestibular)

Lembrando que calor e entalpia tem sinais opostos... Se ΔH > 0 , Q [blank_start]<[blank_end] 0 e, ΔH < 0 , Q [blank_start]>[blank_end] 0

Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos: I) Gás queimando em uma das "bocas" do fogão. ([blank_start]exotérmico[blank_end]). II) Água fervendo em uma panela que se encontra sobre essa "boca" do fogão. ([blank_start]endotérmico[blank_end]).

Exemplos: [blank_start]Exotérmico[blank_end]: dissolução de NaOH em água pura libera energia [blank_start]Exotérmico[blank_end]: reação do C + O2 formando CO2 [blank_start]Endotérmico[blank_end]: decomposição de CaCO3 em CaO + CO2 absorvendo energia [blank_start]Exotérmico[blank_end]: gás de cozinha (butano) + O2 formando CO2 e água [blank_start]Exotérmico[blank_end]: glicose + O2 formando CO2 e água

(UFMG) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, tem-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. Essa sensação de frio explica-se corretamente pelo fato de que a evaporação da água:

Fatores que influenciam na variação da entalpia: 1-Quantidade de reagentes e produtos: a variação de entalpia escrita ao lado de uma reação refere-se àquela proporção de substâncias envolvidas, por exemplo: H2 + 1/2 O2 -> H2O; ΔH = -X kJ Significa que são liberados [blank_start]X[blank_end] kJ para cada mol de H2 consumido, bem como [blank_start]2X[blank_end] kJ para cada mol de O2 consumido.

Fatores que influenciam na variação da entalpia: 2-Estado físico: Assim como visto em física, a mudança de estado físico apresenta uma variação de energia térmica, sendo assim, a entalpia tembém varia de acordo com o estado físico. Sabe-se, também, que gases tem mais energia térmica do que líquidos e sólidos, sendo assim, em uma reação exotérmica, para formar água em estado gasoso libera-se [blank_start]menos[blank_end] energia do que para formar água em estado sólido, pois o vapor tem [blank_start]mais[blank_end] energia do que o gelo.

Fatores que influenciam na variação da entalpia: 2-Estado físico: Relacione:

Fatores que influenciam na variação da entalpia: 2-Estado físico: Para uma mesma substância nas mesmas condições, a relação de entalpias será sempre: H(gasoso) [blank_start]>[blank_end] H(líquido) [blank_start]>[blank_end] H(sólido)

Fatores que influenciam na variação da entalpia: 3-forma alotrópica: A entalpia de dois alótropos não é a mesma, e isso fica claro quando comparado a variação ΔH em uma reação, por exemplo: tanto grafite quanto diamante podem reagir com oxigênio, mas a energia de ativação para um diamante entrar em combustão é muito [blank_start]maior[blank_end] do que para um grafite. Da mesma forma o fósforo, o branco entra em combustão com [blank_start]mais[blank_end] facilidade que o vermelho.

Resposta: [blank_start]400[blank_end] cal/mol || ou: [blank_start]1,6[blank_end] KJ/mol dados: 1cal = 4J

Pode-se afirmar que a reação inicial é:

Lei de Hess: Em uma transformação química, a variação de energia depende dos estados inicial e final do sistema, [blank_start]não interessando[blank_end] as etapas intermediárias da transformação.

Na Lei de Hess, devemos lembrar do princípio de conservação de energia, isso garante, que se um processo libera certa quantidade de energia, o processo inverso deve absorver a mesma quantidade de energia, por exemplo: A + B -> C ; ΔH = X , portanto: C -> A + B ; ΔH = [blank_start]-X[blank_end]

Dado: ΔH = Hprodutos - Hreagentes Em: CaCO3 -> CaO + CO2:

Sabe-se que substâncias simples, como o H2 tem H = zero, certo? depende, em sua forma padrão, isso é, nas CA, ele de fato tem H = zero. Sabendo disso: Qual a entalpia de H2(g)? H[blank_start]=[blank_end]zero Qual a entalpia de H2(l)? H[blank_start]≠[blank_end]zero * "≠" significa "diferente" ** isso acontece porque nas CA o H2 é [blank_start]gasoso[blank_end]

Da mesma forma que o carbono: Qual a entalpia do carbono [blank_start]grafite[blank_end]? H=zero Qual a entalpia ddo carbono [blank_start]diamante[blank_end]? H≠zero * "≠" significa "diferente" ** isso acontece porque o [blank_start]grafite[blank_end] é a forma mais estável

Substâncias simples, a 1 atm, 25 ºC e na forma alotrópica mais estável, tem ΔH = [blank_start]0[blank_end]. Ex.: O2, N2, Cl2

Calor de reação/energia de reação é a energia [blank_start]térmica[blank_end] liberada ou absorvida numa reação. Ele mede a diferença de energia entre os reagentes e os produtos, desde que as substâncias iniciais e finais estejam, todas, à mesma temperatura e à mesma pressão. Tipos: calor de combustão ΔHc, de neutralização (liberado na reação entre um ácido e uma base) e de formação ΔHf (qtd de calor liberada ou absorvida na síntese de uma substância)

Entalpia-padrão de formação: é o calor liberado ou absorvido na reação de formação de 1 mol de um composto. Por exemplo, na formação de da água: H2(g) + 1/2 O2(g) -> H2O(l); ΔH=-285,5 kJ/mol Com essas informações pode-se deduzir as entalpias individuais: Entalpia do H2(g) = [blank_start]0[blank_end] Entalpia do O2(g) = [blank_start]0[blank_end] Entalpia do H2O(l) = [blank_start]-285,5[blank_end]

Energia de ligação: energia absorvida ou liberada em processos de quebra ou formação de ligações. Sabendo que uma ligação se forma para tornar os ligantes mais estáveis do que na situação anterior, tem-se que: -Para se formar uma ligação, precisa [blank_start]liberar[blank_end] de energia, portanto, processo [blank_start]exotérmico[blank_end] -Para se quebrar uma ligação, precisa [blank_start]absorver[blank_end] energia, portanto, processo [blank_start]endotérmico[blank_end]

Energia de ligação: Quando falamos de ligações duplas e triplas, a energia de ligação não é linear, por exemplo: Para quebrar uma ligação C-C: absorve [blank_start]347[blank_end]kJ/mol Para quebrar uma ligação C=C: absorve [blank_start]611[blank_end]kJ/mol Para quebrar uma ligação C≡C: absorve [blank_start]837[blank_end]kJ/mol

Cinética química estuda a velocidade (rapidez) com que uma reação química se realize. Gases nobres: Por ter baixa afinidade com as outras substâncias, suas reações são [blank_start]lentas[blank_end] quando acontecem. Contato: para que as substâncias interajam, é necessário que suas partículas se [blank_start]choquem[blank_end] formando o complexo ativado. ΔHa - energia de ativação: energia necessária para que a reação comece; quando maior a ΔHa, [blank_start]menor[blank_end] é a velocidade da reação.

Relacione:

Relacione:

Esse gráfico apresenta uma reação:

Esse gráfico apresenta uma reação:

Musiquinha: [blank_start]Pressão e luz[blank_end]... [blank_start]superfície de contato[blank_end]... [blank_start]concentração[blank_end]... e o [blank_start]catalizador[blank_end]... mas nunca se esqueça da [blank_start]temperatura[blank_end]... são fatores que alteram (aumentam) a velocidade das reações... (ritmo: você é luz, é raio estrela e luar, manhã de sol... )

Processo espontâneo: mudanças que ocorrem em seu sentido "natural" quando deixados por si só. Por exemplo: 1. aquecendo a ponta de uma faca, nota-se, com o tempo, que a faca toda reestabelesceu seu equilíbrio térmico, ex.: ponta a 40ºC e cauda a 20ºC, com o tempo toda a faca estará a uns 30ºC. note, também, que por si só, a condição 40 e 20 graus [blank_start]não vai[blank_end] se reestabelescer sozinha. 2. colocando um sache de chá na água, o chá se espalha espontâneamente, e a substância dissolvida [blank_start]não vai[blank_end] voltar ao sachê.

O que determina a direção do processo espontâneo [blank_start]não é[blank_end] a variação de energia, sendo assim, a primeira lei da termodinâmica [blank_start]não pode[blank_end] prever a direção de processos espontâneos.

Entropia: é amplamente mal representada como medida de "desordem". Mas o conceito é: é uma medida do grau de espalhamento e compartilhamento de energia dentro de um sistema; como a propagação de energia térmica para um espaço maior... *Processos que ocorrem espontâneamente, como o chá e o calor na faca, ocorrem sempre na [blank_start]direção[blank_end] que leva ao espalhamento e compartilhamento de energia.

Gasolina e octanagem Quanto maior a octanagem, [blank_start]maior[blank_end] a resistência a compressão, então a gasolina vai ser [blank_start]mais[blank_end] comprimida pelo pistão antes de explodir e [blank_start]maior[blank_end] a eficiência do motor. Por isso que a nova gasolina (2020) vai render mais. Fonte: "Octanagem e a NOVA GASOLINA!! Álcool ou gasolina?" do canal Café com Química

Motores a combustão interna apresentam melhor rendimento quando podem ser adotadas taxas de compressão mais [blank_start]altas[blank_end] nas suas câmaras de combustão, sem que o combustível sofra ignição espontânea. Combustíveis com maiores índices de resistência à compressão, ou seja, [blank_start]maior[blank_end] octanagem, estão associados a compostos com cadeias carbônicas menores, com maior número de ramificações e com ramificações mais afastadas das extremidades da cadeia. Fonte: questão enem PPL

Densidade e combustível Densidade = massa / volume mantendo o volume, quanto maior a densidade, [blank_start]maior[blank_end] a massa de combustível; portanto, um combustível de maior densidade, rende [blank_start]mais[blank_end] Km/L.