02. Termoquímica

Question 1

Termoquímica: o que é?

Answer 1

• É o estudo das quantidades de calor liberadas ou absorvidas durante as reações químicas.

Question 2

Reação exotérmica: o que é?

Answer 2

• É a reação que libera calor. Ex. combustão.

Question 3

Reação endotérmica: o que é?

Answer 3

• É a reação que absorve calor.

Question 4

Mudança de estado físico: explique

Answer 4

• Os estados físicos da matéria estão relacionados ao grau de agitação de suas moléculas.
• Se é fornecido calor, as moléculas se agitam + e tendem a enfraquecer e/ou quebrar suas ligações, mudando de estado (fundindo ou vaporizando);
• Se é retirado calor, as moléculas se agitam - e tendem a formar e/ou fortalecer suas ligações, mudando de estado (condensando ou solidificando).

Question 5

Quantidade de calor: do que depende?

Answer 5

• Depende da variação de temperatura, da massa e do calor específico do material.
  Q = m.c.Δt

Question 6

Caloria: o que é?

Answer 6

• É a quantidade de calor necessário para elevar de 14 °C para 15 °C a temperatura de 1g de água.

Question 7

Uma caloria equivale a quantos joules?

Answer 7

1 cal = 4,18 J

Question 8

Calorimetria: o que é?

Answer 8

• É o estudo e a medição das quantidades de calor liberadas ou absorvidas durante os fenômenos físicos ou químicos.

Question 9

Entalpia: o que é?

Answer 9

• Qualquer substância possui uma certa quantidade de energia armazenada em seu interior, devido, principalmente, às forças de ligação entre seus átomos. Essa energia, à pressão constante, é chamada de entalpia.

Question 10

Variação de entalpia: o que é?

Answer 10

• É a medida da quantidade de calor liberada ou absorvida pela reação, a pressão constante.

Question 11

Quando uma reação é exotérmica?

Answer 11

• Uma reação libera calor quando a entalpia total dos reagentes é maior que a dos produtos;
  ΔH < 0

Question 12

Quando uma reação é endotérmica?

Answer 12

• Uma reação absorve calor quando a entalpia total dos produtos é maior que a dos reagentes;
  ΔH > 0

Question 13

Que fatores físicos influenciam a entalpia de uma reação?

Answer 13

• O estado físico dos reagentes e produtos da reação;
• A forma alotrópica dos reagentes;
• A temperatura na qual se efetua a reação.

Question 14

Como varia a entalpia nos estados físicos da matéria?

Answer 14

• Vapor: é a entalpia mais alta;
• Líquido: é a entalpia média;
• Sólido: é a entalpia mais baixa.

Question 15

Por que a entalpia varia nos diferentes estados físicos da matéria?

Answer 15

• Porque o grau de agitação das moléculas cresce do estado sólido para o gasoso;
• Maior grau de agitação, maior temperatura, maior entalpia.

Question 16

Equação termoquímica: o que é?

Answer 16

• É a equação química, corretamente balanceada, junto à qual mencionamos a entalpia da reação e todos os fatores que possam influir no valor dessa entalpia;
• A quantidade de calor expressa pelo ΔH sempre se refere às quantidades de reagentes e produtos da reação.

Question 17

Entalpia padrão: por que?

Answer 17

• Porque é impossível medir a entalpia absoluta de um composto. Assim, define-se uma medida relativa (estado padrão) para se comparar, como, por exemplo, o nível do mar para a altitude.

Question 18

Entalpia padrão: o que é o estado padrão?

Answer 18

• Um elemento ou composto está no estado padrão quando se apresenta em estado (físico, alotrópico ou cristalino) mais comum e estável a 25 ºC e 1 atm.

Question 19

Entalpia padrão: de substâncias simples e compostas

Answer 19

• Simples: igual a zero;

- Compostas: diferentes de zero.

Question 20

Entalpia de formação: o que é?

Answer 20

• É a variação de entalpia (qtd de calor liberada ou absorvida) verificada na formação de 1 mol da substância considerada, a partir das substâncias simples correspondentes, admitindo-se todas as substâncias no estado padrão.

Question 21

Entalpia de combustão: o que é?

Answer 21

• É a variação de entalpia (quantidade de calor liberado) verificada na combustão total de 1 mol da substância considerada, supondo-se todas as substâncias no estado padrão;
• É sempre exotérmica.

Question 22

Combustão: quando ocorre?

Answer 22

• Ocorre quando um combustível (material oxidável) é consumido por um comburente (material gasoso contendo oxigênio) para gerar energia térmica (calor).

Question 23

Combustão: completa

Answer 23

• Se houver oxigênio suficiente para consumir o combustível, a reação será completa e produzirá gás carbônico e água (quando o combustível for orgânico);
• Produz mais energia;
• Chama azul.

Question 24

Combustão: incompleta

Answer 24

• Se não houver oxigênio suficiente para consumir o combustível, a reação será incompleta e produzirá monóxido de carbono e água;
• Produz menos energia;
• Chama amarela.

Question 25

Poder calorífico: o que é?

Answer 25

• É a quantidade de calor que o combustível é capaz de produzir. É medida em KCal/Kg ou KJ/Kg

Question 26

Energia de ligação: o que é?

Answer 26

• É a variação de entalpia (quantidade de calor absorvida) na quebra de 1 mol de determinada ligação química, supondo-se todas as substâncias no estado gasoso, a 25 ºC e 1 atm;
• É sempre um processo endotérmico.

Question 27

Lei de Hess: defina

Answer 27

• Partindo-se de um mesmo estado inicial e chegando-se a um mesmo estado final, o ΔH será sempre o mesmo, quer a reação seja direta ou se realize em várias etapas.

Question 28

Lei de Hess: quais são as consequências?

Answer 28

• As equações termoquímicas podem ser somadas como se fossem equações matemáticas;
• Invertendo uma equação termoquímica, devemos trocar o sinal do ΔH;
• Multiplicando ou dividindo uma equação termoquímica por um número diferente de zero, o valor de ΔH será também multiplicado ou dividido.

Question 29

Entropia: o que é?

Answer 29

• É uma grandeza que mede o grau de desordem (possibilidades de configuração) de um sistema.
  + Temperatura + Calor + Agitação + Desordem + Entropia

Question 30

Quando uma reação é espontânea?

Answer 30

• Quando o processo não precisa de energia externa para acontecer;
• Quando libera calor: ΔH < 0;
• Quando há aumento da desordem no sistema.

Question 31

Energia livre: o que é?

Answer 31

• é a energia útil do sistema que é usada para realizar trabalho;
• Um sistema possui uma energia global, mas apenas uma fração dessa energia será usada para realizar trabalho, essa é a chamada energia livre de Gibbs, simbolizada por G;
• Pressão e temperatura constantes.

Question 32

Energia livre: fórmula

Answer 32

A energia livre de Gibbs (ΔG) como a energia útil de um sistema que resulta da diferença entre a entalpia e a entropia (esta multiplicada pela temperatura), o que resulta na seguinte equação matemática:
ΔG = ΔH - T.ΔS

Question 33

Energia livre e espontaneidade

Answer 33

ΔG < 0 → reação espontânea;
ΔG > 0 → reação não espontânea;
ΔG = 0 → equilíbrio dinâmico.