TERMOQUÍMICA AULA -5 -ENTALPIA DE FORMAÇÃO E ENTALPIA DE COMBUSTÃO

Começando com ENTALPIA DE COMBUSTÃO:

ENTALPIA DE COMBUSTÃO:

Definindo:

Entalpia de combustão, ou calor de combustão, deve ser definida como a quantidade ou a variação de energia (entalpia) liberada quando um mol de combustível orgânico (que apresenta, obrigatoriamente, átomos de hidrogênio ligados a carbono) reage com o comburente (gás oxigênio- O₂).

Os combustíveis orgânicos mais comuns utilizados em entalpias de combustão são os hidrocarbonetos, os álcoois carboidratos e os lipídeos.

C_xH_y + zO₂ → produtos + energia (em Kcal ou KJ)

Assim, é muito comum os estudantes relacionarem a entalpia de combustão com um processo de queima, ou seja, um objeto ou líquido ardendo em chamas, como é o caso da madeira na lareira.

Por ser um fenômeno exotérmico- libera calor – , a entalpia de combustão sempre apresenta uma variação de entalpia menor que zero:

ΔH < 0

Como a variação de entalpia é dada pela diferença entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes, podemos afirmar que, na entalpia de combustão, a entalpia dos reagentes é sempre maior que a entalpia dos produtos- (lembra que vai perder calor para o meio ambiente?) , pois:

ΔH < 0

Hp-Hr < 0

Hp < Hr

Exemplos de combustão:

OBSERVE: cada substancia orgânica ( tem carbonos e hidrogênios ) reage com oxigênio formando gás carbônico e água- se a reação for completa! E cada substancia orgânica que você vê , tem 1 mol sendo ” queimado” – então dizemos Entalpia de combustão- por que queima somente 1 mol do composto orgânico.

Como fazer os cálculos:

Sempre será ∆H = Entalpia dos reagentes – entalpia dos produtos.

E NÃO ESQUEÇA DE BALANCEAR A REAÇÃO, OBEDECENDO A REGRA DE 1 MOL QUE VAI SER “QUEIMADO” !!! OS OUTROS ELEMENTOS PODEM RECEBER NÚMEROS ATÉ FICAR NA MESMA QUANTIDADE DOS DOIS LADOS DA EQUAÇÃO, MAS NO COMPOSTO A SER QUEIMADO, NÃO MEXE NÃO!

EXEMPLO:

C₁₂H₂₂O₁₁ + 12 O_2(g) → 12 CO_2(g) + 11 H₂O_(l) Dada essa reação de combustão, calcule a variação de entalpia.

Qual é o valor da variação de entalpia dessa reação? Considere os valores das entalpias a seguir: ( veja que são dados as entalpias de formação de cada substancia e é isso que você vai usar para fazer os cálculos)

ΔH de formação do CO_2(g) = -94,1 kcal

ΔH de formação de H₂O_(l) = -68,3 kcal

ΔH de formação do C₁₂H₂₂O₁₁ = -531,5 kcal

Os dados fornecidos pelo exercício foram:

• ΔH  de formação do CO_2(g) = -94,1 kcal
• ΔH de formação da H₂O_(l) = -68,3 kcal/moll
• ΔH de formação de C₁₂H₂₂O₁₁ = -531,5 kcal/mol
• ΔH de formação de C = 0 kcal/mol

OBS.: A entalpia do gás oxigênio não foi fornecida pelo enunciado porque vale zero, já que se trata do alótropo mais estável do oxigênio. Todo elemento, no seu estado natural e sendo o mais encontrado, tem entalpia ZERO.

1º Passo: Calcular o valor da entalpia dos produtos:

H_p = 12. (CO₂) + 11.(H₂O)

H_p = 12.(-94,1) + 11. (-68,3)

H_p = – 1129,2 – 751,3

H_p = -1880,5 Kcal

2º Passo: Calcular o valor da entalpia dos reagentes:

Hr = 1.(C₁₂H₂₂O₁₁) + 12.(O₂)

Hr = 1.(-531,5) + 12.0

Hr = – 531,5 Kcal

3^o Passo: Utilizar as entalpias dos produtos e dos reagentes na expressão:

ΔH = H_p – H_r

ΔH = – 1880,5 – (-531,5)

ΔH = – 1349 Kcal

Como o resultado do ΔH é negativo, a reação é exotérmica.

Quando estiver bem afiado nesse processo, vamos para o cálculo da entalpia através da energia de ligação.

Aguarde!

pesquisas: HTTPS://ALUNOSONLINE.UOL.COM.BR/  ; HTTPS://WWW.MANUALDAQUIMICA.COM/

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ENTALPIA DE FORMAÇÃO : 

“A entalpia de formação, também denominada entalpia-padrão de formação, ou calor-padrão de formação, é o cálculo do calor liberado ou absorvido na formação de 1 mol de uma substância a partir de substâncias simples, no estado padrão.

É impossível calcular o valor absoluto das entalpias de cada substância, mas é possível calcular a variação da entalpia que ocorre na reação, por meio de um calorímetro.

É preciso lembrar que se convencionou adotar o valor da entalpia igual a zero para as substâncias simples no estado padrão. Dessa forma, se quisermos descobrir qual é a entalpia de formação de uma substância é só saber o valor da entalpia da reação de formação dela a partir de substâncias simples.

Por exemplo: queremos descobrir a entalpia de 18 gramas de água, que corresponde a 1 mol, pois sua massa molar é de 18 g /mol. Para tal, precisamos primeiro da reação de formação da água a partir de substâncias simples, conforme mostrado abaixo:

 

Observe que o valor da variação da entalpia que houve nessa reação foi determinado experimentalmente por meio de um calorímetro e é igual a -286 kJ/mol.

A fórmula que calcula essa variação de entalpia (ΔH) é:

ΔH = HProdutos – HReagentes

Assim, visto que já sabemos o valor de ΔH e que a entalpia dos reagentes é igual a zero (pois são substâncias simples no estado padrão), podemos, então, concluir que o valor da entalpia de 1 mol de água é igual à variação de entalpia da reação de formação, já que ela é o único produto dessa reação, conforme mostrado abaixo:

ΔH = HProdutos – HReagentes
-286 kJ/mol = HH2O – (HH2 + H1/2 O2)
-286 kJ/mol = HH2O – 0″

GRAFICAMENTE:

texto : https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-formacao.htm