A entalpia (H) pode ser definida como o conteúdo de energia de cada material ou como a energia global de um sistema. Porém, não é possível, na prática, determinar a entalpia de uma substância. Assim, o que se costuma medir é a variação da entalpia Show
Iremos analisar aqui a variação da entalpia em reações exotérmicas (a palavra “exo” vem do grego e significa “fora, fora de, para fora”), que são aquelas reações em que há liberação de calor. No dia a dia existem muitos exemplos de ocorrência dessas reações, como as combustões e a mistura de cal virgem com água. Nesses casos, a variação de entalpia será exatamente a quantidade de calor liberado, dada pelo valor da entalpia final menos a entalpia inicial (Hf – Hi) ou, como se trata de uma reação, o valor da entalpia dos produtos menos o dos reagentes (HP – HR).Como se libera calor, perde-se energia. Assim, a energia total do sistema diminui, de forma que a entalpia dos produtos será sempre menor que a dos reagentes, por isso a variação da entalpia em reações exotérmicas será sempre negativa, menor que zero Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Considerando uma reação exotérmica genérica: Isso pode ser expresso por meio de um diagrama de entalpia, como o abaixo: A combustão do gás hidrogênio, com formação de água líquida, ocorre com liberação de energia. O valor da variação da entalpia do sistema nessa reação é dado por: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) = - 572 kJSeu diagrama ficaria representado da seguinte forma:
Termoquímica é a parte da química que estuda a quantidade de calor (energia) envolvida nas reações químicas. Quando uma reação libera calor, ela é classificada como exotérmica. A absorção de calor em uma reação, faz com que ela seja endotérmica. A termoquímica estuda também a transferência de energia em alguns fenômenos físicos, tais como as mudanças de estados da matéria. Termoquímica e calorNas reações químicas pode haver absorção ou liberação de energia. Essa transferência de calor é feita a partir do corpo que tem a temperatura mais alta para aquele que possui a temperatura mais baixa. Transferência de calor do corpo quente (A) para o corpo frio (B)Vale lembrar que o calor, também chamado de energia calorífica, é um conceito que determina a troca de energia térmica entre dois corpos. O equilíbrio térmico é estabelecido quando os dois materiais atingem a mesma temperatura. Reações Endotérmicas e ExotérmicasChama-se reação endotérmica a reação em que há absorção de calor. Dessa forma, um corpo absorve calor do meio em que ele está inserido. É por isso que a reação endotérmica provoca uma sensação de resfriamento. Exemplo: Ao passar álcool no braço, o braço absorve o calor dessa substância. Mas, ao soprar para o braço depois de ter passado álcool, sentimos um friozinho, sensação que é resultado da reação endotérmica. Já a reação exotérmica é o inverso. Trata-se da liberação de calor e, assim, a sensação é de aquecimento. Exemplo: Num acampamento, as pessoas se colocam junto de uma fogueira para que o calor liberado pelas chamas aqueça quem está à volta. Fluxo de calor nas reações endotérmicas e exotérmicasAs trocas térmicas também acontecem nas mudanças de estado físico. Ocorre que, na mudança do estado sólido para o líquido e do líquido para o gasoso, o processo é endotérmico. De maneira oposta, é exotérmica a mudança do estado gasoso para o líquido e do líquido para o sólido. EntalpiaEntalpia (H) é a energia trocada nas reações de absorção e de liberação de energia, respectivamente, endotérmica e exotérmica. Não existe um aparelho que seja capaz de medir a entalpia. Por esse motivo, mede-se a sua variação (ΔH), o que é feito considerando a entalpia do reagente (energia inicial) e a entalpia do produto (energia final). Os tipos de entalpia mais recorrentes são:
Enquanto a entalpia mede a energia, a entropia mede o grau de desordem das reações químicas. Lei de HessGermain Henry Hess estabeleceu que:
A variação da energia, de acordo com a Lei de Hess, é estabelecida através da seguinte fórmula: ΔH = Hf – Hi Onde,
A partir disso, concluímos que a variação da entalpia é negativa quando estamos diante de uma reação exotérmica. Por sua vez, a variação da entalpia é positiva quando estamos diante de uma reação endotérmica. Não deixe de conferir esses textos para aprender ainda mais sobre o tema:
Exercícios com gabarito comentado1. (Udesc/2011) Dadas as seguintes equações:
Considere as seguintes proposições em relação às equações: I. As reações (A) e (B) são endotérmicas. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. Ver Resposta Alternativa correta: e) Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. a) ERRADA. A afirmativa III não é verdadeira. Ao contrário do que diz a afirmativa III, as reações (C) e (D) são endotérmicas, pois o sinal positivo na variação de entalpia indica a absorção de calor. b) ERRADA. Nenhuma das afirmativas citadas nessa alternativa estão corretas. Elas estão erradas porque:
c) ERRADA. Das três afirmativas citadas nessa alternativa, apenas a IV está correta. As outras duas estão erradas porque:
d) ERRADA. A afirmativa VI não é verdadeira. Ao contrário do que diz a afirmativa VI, a reação (D) não libera energia, pois é endotérmica. a) CORRETA. As afirmativas estão corretas, pois:
Esses textos te ajudarão a aumentar seu conhecimento:
2. (Enem/2011) Uma opção não usual, para o cozimento do feijão, é o uso de uma garrafa térmica. Em uma panela, coloca-se uma parte de feijão e três partes de água e deixa-se ferver o conjunto por cerca de 5 minutos, logo após transfere-se todo o material para uma garrafa térmica. Aproximadamente 8 horas depois, o feijão estará cozido. O cozimento do feijão ocorre dentro da garrafa térmica, pois a) a água reage com o feijão, e essa reação é exotérmica. Ver Resposta Alternativa correta: b) o feijão continua absorvendo calor da água que o envolve, por ser um processo endotérmico. a) ERRADA. Uma reação química é caracterizada pela formação de novas substâncias, o que não ocorre no cozimento do feijão. b) CORRETA. A água ao ser aquecida ganha calor e uma garrafa térmica não permite que essa energia seja perdida para o ambiente. Sendo assim, o feijão absorve o calor da água e cozinha, caracterizando um processo endotérmico. c) ERRADA. O sistema é isolado em relação ao ambiente externo. Dentro da garrafa, o feijão e a água estão tendo contato direto e, por isso, realizando uma troca térmica. d) ERRADA. A garrafa térmica tem a função de isolar o sistema, não permitindo que a mistura dentro dela troque calor com o ambiente. e) ERRADA. A temperatura não é constante, pois à medida que a água transfere calor para o feijão, ela perde energia até que as duas temperaturas se igualem. Confira os textos a seguir e aprenda mais sobre os assuntos abordados nessa questão:
Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011). Qual é a reação que ocorre com absorção de calor?A reação endotérmica acontece pela absorção de calor. Nesse caso, um corpo absorve calor e, simultaneamente, libera calor pelo sistema em que ele está inserido. As reações endotérmicas são caracterizadas pela sensação de resfriamento. Um bom exemplo de reação endotérmica é o fenômeno da fotossíntese.
Como se chama os processos de liberar é absorver energia em forma de calor?As reações ou mudanças de estado físico que absorvem calor são denominadas de processos endotérmicos. Um exemplo de reação endotérmica (o prefixo “endo” significa “para dentro”) é o cozimento de alimentos, no qual é necessário o fornecimento de energia.
Como são chamadas as reações químicas em que há liberação de energia?Reações químicas que absorvem energia são chamadas endotérmicas e as que liberam energia são chamadas exotérmicas.
Quanto à liberação ou absorção de calor as reações químicas podem ser classificadas em?Reações Químicas: endotérmicas e exotérmicas
Como mencionamos acima, as reações químicas podem ser endotérmicas (em que ocorre a absorção de calor) ou exotérmicas (em que ocorre a emissão de calor).
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