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endotérmica quando a a entalpia dos produtos é superior a entalpia dos reagentes, pois há uma absorção de calor na reação. Analogamente, tem-se uma reação exotérmica quando a energia dos reagentes é maior que a energia dos produtos, pois há uma liberação de calor na reação. Logo, está correta a alternativa a). Nesse contexto, diz-se que uma reação é endotérmica quando a a entalpia dos produtos é superior a entalpia dos reagentes, pois há uma absorção de calor na reação. Analogamente, tem-se uma reação exotérmica quando a
energia dos reagentes é maior que a energia dos produtos, pois há uma liberação de calor na reação. Logo, está correta a alternativa a). Variação de entalpia é uma grandeza física representada pela sigla ΔH (a letra grega Δ significa variação e a letra H representa entalpia) que indica a quantidade de energia absorvida ou liberada por uma reação química.
Expressão para o cálculo da variação da entalpia Assim como todas as variações trabalhadas na Física, a variação de entalpia é determinada a partir da subtração entre o resultado final e o inicial. Como o final de uma reação corresponde aos produtos e o início equivale aos reagentes, logo: ΔH = Produtos - Reagentes Como toda substância química apresenta uma quantidade específica de energia (entalpia), para calcular a variação da entalpia, é necessário levar em consideração a quantidade energética de cada membro da reação, da seguinte forma:
Se uma reação apresentar a seguinte equação: A + 2 B → A entalpia dos reagentes será dada pela soma da entalpia do reagente A com a soma do dobro da entalpia de B (isso porque existem 2 mol de B na equação). Hr = HA + 2.HB
Se uma reação apresentar a seguinte equação: A + 2 B → C + 3D A entalpia dos reagentes será dada pela soma da entalpia do produto C com a soma do triplo da entalpia de D (isso porque existem 3 mol de D na equação). Hp = HC + 3.HD Dessa forma, a expressão para calcular a variação da entalpia é dada pela subtração entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes de uma reação química. ΔH = Hp - Hr Interpretando o resultado da variação da entalpia Por se tratar de uma subtração entre as entalpias dos produtos e dos reagentes, o resultado da variação da entalpia pode ser positivo ou negativo.
Hr > Hp
Hp > Hr A partir do resultado da variação da entalpia, podemos classificar a reação em endotérmica ou exotérmica, segundo o seguinte critério:
ΔH > 0
ΔH < 0 Exemplos de como determinar a variação da entalpia de uma reação química 1º Exemplo (UFF-RJ): Considere os valores de entalpia padrão de formação (ΔHof) em KJ.mol-1 a 25 °C, das seguintes substâncias:
Para a seguinte reação: CH4(g) + 3Cl2(g) → CHCl3(l) + 3HCl(g) O ΔHof será: a) - 151,9 KJ.mol-1 Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) b) 168,3 KJ.mol-1 c) - 673,2 KJ.mol-1 d) - 336,6 KJ.mol-1 e) 841,5 KJ.mol-1 Para determinar a variação da entalpia dessa reação, devemos realizar os seguintes passos:
A equação fornecida pelo exercício está balanceada, assim, temos 1 mol de CH4 e 3 mol de Cl2 nos reagentes, e 1 mol de CHCl3 e 3 mol de HCl nos produtos.
Hp = produto CHCl3 + produto HCl Hp = 1.(-134,5) + 3.(-92,3) Hp = -134,5 + (-276,9) Hp = -134,5 – 276,9 Hp = - 411,4 KJ.mol-1
Obs.: Como o Cl2 é uma substância simples, logo, a sua entalpia vale 0. Hr = reagente CH4 + reagente Cl2 Hr = 1.(-74,8) + 3.(0) Hr = -74,8 + 0 Hr = -74,8 KJ.mol-1
ΔHof = Hp – Hr ΔHof = - 411,4 - (-74,8) ΔHof = -411,4 + 74,8 ΔHof = -336,6 KJ.mol-1 2º Exemplo (UEM-PR): É possível preparar gás oxigênio em laboratório pelo aquecimento cuidadoso de clorato de potássio, de acordo com a reação: 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) ΔH= +812 KJ/mol Supondo-se que a entalpia do KCl(s) vale +486 KJ/Mol e considerando o sistema a 25 ºC e 1 atm, qual é o valor da entalpia padrão do KClO3(s) em KJ/mol? Para determinar a entalpia de um dos componentes da equação a partir do conhecimento da variação de entalpia, devemos realizar os seguintes passos:
A equação fornecida pelo exercício está balanceada, assim, temos 2 mol de KclO3 no reagente, e 2 mol de KCle 3 mol de O2 nos produtos.
Obs.: Como o O2 é uma substância simples, logo, a sua entalpia vale 0. Hp = produto KCl+ produto O2 Hp = 2.(+486) + 3.(0) Hp = +972 + 0 Hp = 972 KJ.mol-1
ΔHof = Hp – Hr 812= 972 – 2.(Hr) 2Hr = 972– 812 2Hr = 160 Hr = 160 Hr = 80 KJ/mol Quando a entalpia dos produtos e menor?Gráfico de reação exotérmica: Nos gráficos de entalpia para reações exotérmicas, percebe-se que a quantidade de entalpia dos produtos é menor que a dos reagentes, indicando que a variação ao longo da reação é negativa. Assim, sendo ΔH < 0, podemos dizer que o processo químico ocorreu com liberação de calor.
Qual a entalpia dos reagentes e dos produtos?A entalpia dos reagentes será dada pela soma da entalpia do produto C com a soma do triplo da entalpia de D (isso porque existem 3 mol de D na equação). Dessa forma, a expressão para calcular a variação da entalpia é dada pela subtração entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes de uma reação química.
Qual entalpia é maior?Se a entalpia inicial for maior que a final ela será negativa, pois significa que ocorreu uma reação exotérmica, ou seja, houve liberação de calor. Caso a entalpia final seja maior que a inicial ela sempre será positiva, visto que ocorreu uma reação endotérmica, isto é, absorveu calor.
Quando a entalpia é menor que zero Qual o tipo de reação que ocorre?Entalpia de combustão
Toda reação de combustão terá valor de variação de entalpia menor que zero, pois se trata de uma reação que libera calor.
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