Termoquímica Mapas Mentais

Equações termoquímicas

• Calor de formação: É o calor envolvido na formação de 1 mol de substância química a partir de substâncias simples. O valor de entalpia é zero para as substâncias simples no estado padrão.

Exemplo: Queremos descobrir a entalpia de 18 gramas de água, que corresponde a 1 mol, pois sua massa molar é de 18 g/mol.
Precisamos primeiro da reação de formação da água a partir de substâncias simples, conforme mostrado abaixo:

H₂ (g) + ½ O₂ (g) → H₂O (l) ΔH = -286 kJ/mol

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 = ∑ Produtos – ∑ Reagentes

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:
-286 kJ/mol = H₂O – (H₂ + ½ O₂)
-286 kJ/mol = H₂O
ΔH = -286 kJ/mol

• Calor de combustão: É o calor liberado na queima de 1 mol de uma substância química. É o calor liberado, então o sinal é sempre negativo.
• Calor de dissolução: É o calor envolvido na dissolução de 1 mol de uma substância num dado solvente. É mantida a ação do solvente não cause efeito térmico considerável.

HCl (g) + H₂O (l) → H₃O⁺ (aq) + Cl⁻ (aq)
ΔH = -18,0 kcal/mol

Lei de Hess
É uma consequência do princípio da conservação da energia e usada para o cálculo da variação da entalpia de reações que não podem ser feitas em laboratório. Calcula-se através da soma das entalpias em cada uma das reações intermediárias, independente do número e tipo das reações.

A fórmula é:
ΔH = ΔH₁ + ΔH₂

Uma vez que esse cálculo considera apenas os valores inicial e final, conclui-se que a energia intermediária não influencia no resultado da sua variação. Trata-se de um caso particular do princípio da conservação de energia, a primeira lei da termodinâmica.

A Lei de Hess pode ser calculada como uma equação matemática. Para isso, é possível realizar as seguintes ações:

1. Inverter a reação química, nesse caso o sinal do ΔH também deve ser invertido;
2. Multiplicar a equação, o valor do ΔH também deve ser multiplicado;
3. Dividir a equação, o valor do ΔH também deve ser dividido.

Exemplo:
2 C (grafite) + 3 H₂ (g) + ½ O₂ (g) → C₂H₆O (l)

Dados do calor de combustão:
C (grafite) → CO₂ (g) ΔH = -394 kJ
H₂ (g) → H₂O (l) ΔH = -286 kJ
C₂H₆O (l) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l) ΔH = -1368 kJ

Energia de ligação
É a energia necessária para romper um mol de ligações entre átomos no estado gasoso a 25°C e 1 atm. Quanto maior a energia de ligação, mais difícil será a separação dos átomos. A quebra da ligação é endotérmica e a formação é exotérmica.