Termoquímica


Termoquímica é a parte da química que estuda o envolvimento da quantidade de calor (energia) envolvida em reações químicas.

A termoquímica estuda também a transferência de energia em alguns fenômenos físicos, tais como as mudanças de estados líquido, sólido e gasoso.

Reações Endotérmicas e Exotérmicas

Nas 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 tem a temperatura mais baixa.

Chama-se reação endotérmica a reação em que há absorção de calor. Um corpo absorve calor, enquanto o mesmo é liberado pelo 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.

Importa referir que, na mudança do estado sólido para o líquido e do líquido para o gasoso, o processo é endotérmico.

E é exotérmico na mudança do estado gasoso para o líquido e do líquido para o sólido.

Saiba mais em Reações Endotérmicas e Exotérmicas.

Entalpia

Entalpia (H) é a energia que é 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).

A variação da energia foi desenvolvida através da Lei de Hess, a qual é estabelecida através da seguinte fórmula:

ΔH = Hf – Hi

Onde,

ΔH: variação da entalpia
Hf: entalpia final ou entalpia do produto
Hi: entalpia inicial ou entalpia do reagente

Daí 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.

Os dois tipos de entalpia mais recorrentes são:

Entalpia de Formação: energia absorvida ou liberada necessária para formar 1 mol de uma substância.
Entalpia de Combustão: energia liberada que resulta na queima de 1 mol de substância.

Leia sobre Combustão.

Exercícios

(UDESC-2011) Dadas as seguintes equações:

(A) 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) ΔH = -565,6 kj
(B) 2CH4O(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH = -1462,6 kj
(C) 3O2(g) → 2O3(g) ΔH = +426,9 kj
(D) Fe2O3(g) + 3C(s) → 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH = +490,8 kj

Considere as seguintes proposições em relação às equações:

I. As reações (A) e (B) são endotérmicas.
II. As reações (A) e (B) são exotérmicas.
III. As reações (C) e (D) são exotérmicas.
IV. As reações (C) e (D) são endotérmicas.
V. A reação com maior liberação de energia é a (B).
VI. A reação com maior liberação de energia é a (D).

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I, III e VI são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I, IV e VI são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas II, V e VI são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras.

Alternativa e)

(ENEM PPL-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.
b) o feijão continua absorvendo calor da água que o envolve, por ser um processo endotérmico.
c) o sistema considerado é praticamente isolado, não permitindo que o feijão ganhe ou perca energia.
d) a garrafa térmica fornece energia suficiente para o cozimento do feijão, uma vez iniciada a reação.
e) a energia envolvida na reação aquece a água, que mantém constante a temperatura, por ser um processo exotérmico.

Alternativa b)