A Termoquímica

1. OBJETIVO

Determinar o calor de reação da água, o calor de neutralização de uma base forte e de um ácido forte, bem como a entalpia de energia envolvida em uma reação de dissolução.

2. INTRODUÇÃO

Toda reação química envolve perda ou ganho de energia. Essas variações energéticas são frequentemente variações de calor. (POLITI, 1986)

A termoquímica é o estudo das trocas de energia, na forma de calor, envolvidas nas reações químicas e nas mudanças de estados físicos das substâncias. (RUSSEL, 1994)

Todas as reações químicas envolvem várias formas de energia, estas podem ser absorvidas ou liberadas mesmo em pequenas quantidades, enquanto a reação se processa. Assim classificamos as reações da seguinte forma:

Reações exotérmicas: são aquelas que ocorrem com desprendimento de calor.

A → B + calor

Reações endotérmicas: são aquelas que ocorrem com absorção de calor.

A + calor → B

O calor liberado ou absorvido provém da quebra ou da formação de ligações, o que está relacionado à entalpia de cada produto. (POLITI, 1986; USBERCO e SALVADOR, 2000)

Entalpia (H): é o calor transferido entre o sistema e a vizinhança realizado sob pressão constante. É uma função de estado, e só depende do estado inicial e final do sistema e não de como a energia é utilizada; A variação da entalpia corresponde à entalpia inicial, dos produtos, menos a final, dos reagentes, de acordo com o princípio de conservação energética.

ΔH = ΔH produtos – ΔH reagentes

ΔH > 0: Reações Endotérmicas.

ΔH < 0: Reações Exotérmicas.

Em um sistema é possível ganhar ou perder energia de várias maneiras, sendo o calor uma forma de energia, este passa naturalmente de um corpo mais quente para um corpo mais frio. Cada substância possui um calor específico e uma capacidade térmica diferente, sendo esses os responsáveis pela diferença na variação de temperatura de cada uma das substâncias.

 Um dos objetivos da calorimetria é justamente medir as variações energéticas que acompanham os processos químicos e físicos.

A mudança da quantidade de calor à pressão constante chama-se calor de reação ou variação de entalpia. Ou seja, quando um sistema sofre uma variação à pressão constante, o calor absorvido durante o processo é igual à variação de entalpia ∆H do sistema. Neste caso a equação para primeira Lei da termodinâmica fica:

Qp= ∆H

A capacidade térmica é definida por , e o calor específico é  , então podemos escrever:[pic 1][pic 2]

Q= C. DT= (m.c). DT Q= m.c. DT

Por meio, dessa expressão podemos calcular a quantidade de calor, Q, cedida por um corpo de massa m e calor específico c ao ter sua temperatura diminuída em DT graus, onde ∆H pode ser avaliado através de experimentos utilizando calorimétricos.