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Cálculo de DeltaH – Aula de Química Enem: ΔH

Revise tudo sobre o Cálculo de DeltaH, Entalpia e Entropia em mais uma aula de Química Enem

Aprenda mais sobre entalpia e o Cálculo de ΔH nesta aula gratuita de Química para o Enem e o Vestibular. Esse conteúdo é muito recorrente nas provas.

Lei de Hess: “A variação de entalpia para qualquer processo depende somente da natureza dos reagentes e produtos, e independe do número de etapas do processo ou da maneira como a reação ocorre.”

Química Enem

Entalpias de formação padrão (ΔHof):

ΔHof: entalpia padrão da reação de formação de uma substância a partir de seus elementos em suas formas mais estáveis. Ex.: Entalpia de formação do etanol:

2C(gr) + 3H2(g) + ½O2(g) → C2H5OH(l) ΔHof= -277.69kJ

OBS.: O coeficiente estequiométrico da substância que está sendo formada é sempre 1.

ΔHoreação = ΣΔHof produtos ΔHof reagente
ΔHof de uma substância pura é igual a zero.

Dica 1 – Revise tudo sobre os Principais compostos orgânicos e inorgânicos em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/principais-compostos-organicos-e-inorganicos-quimica-enem/

Entropia

É a medida do grau de desordem de um sistema.

Quanto maior a desordem, maior a entropia (S).

“Ordem”: Proporção na qual as partículas estão restritas a certo espaço.

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25647.png

ΔS=S produtos – S reagentes

H2O(s) H2O(l) ΔS > O

H2O(l) H2O(g) ΔS > O

Entropia padrão molar S0

Cada substância tem um valor de S0 (entropia de um mol da substância pura a 1atm e 25ºC).

Unidade: J.K-1.mol-1

OBS.:

S0 de substâncias são sempre positivas

os elementos têm S0 ≠ 0

S0 sólidos < S0 líquidos < S0 gases

Para reações

ΔS0 = Σ S0 produtos – Σ S0 reagentes

Dica 2 – Revise sobre a classificação e a nomenclatura dos Óxidos em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/oxidos-quimica-enem

Energia livre de Gibbs (G)

Relaciona ΔH e ΔS e permite prever a espontaneidade de um processo.

ΔG =ΔH –

T= temperatura absoluta (Kelvin)

Se ΔG < 0 o processo é espontâneo (exergônico)

Se ΔG > 0 o processo é não espontâneo (endergônico)

Se ΔG = 0 o sistema está em equilíbrio

A espontaneidade de uma reação é uma combinação de três fatores:

  • variação de entalpia da reação (ΔH): relacionado à quebra e formação de ligações;
  • variação de entropia da reação (ΔS): relacionado à variação no grau de desordem;
  • Temperatura (T).

Variação de energia livre padrão (ΔG0)

ΔG0 = ΔH0

Considerando ΔH e ΔS praticamente constante com a temperatura, é possível calcular se um determinado processo ou reação será espontânea em diversas temperaturas.

Efeito da temperatura sobre ΔG

H sistema

S sistema

Espontânea

-, exotérmica

+, menos ordem

Sim

-, exotérmica

-, mais ordem

Depende de T e dos valores relativos de H e S do sistema, mas em geral os produtos são favorecidos nas temperaturas mais baixas

+, endotérmica

+, menos ordem

Depende de T e dos valores relativos de H e S do sistema, mas em geral os produtos são favorecidos nas temperaturas mais elevadas

+, endotérmica

-, mais ordem

Não

Saiba mais sobre Cálculo de Delta H nesta aula do canal Marcelão da Química, disponível no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=Rq1KFLZcuBg&w=640&h=360]

 

Desafios

Questão 1

Observe as reações.

I) C grafite + O2(g) → CO2(g) ΔH= -394 kJ

II) C diamante + O2(g) → CO2(g) ΔH= -396 kJ

A variação da entalpia na reação de transformações do grafite em diamante é ____________, e essa é uma reação __________________.

a) -790 kJ – exotérmica;

b) -2 kJ – exotérmica;

c) 0 kJ – exotérmica;

d) +2 kJ – endotérmica;

e) +790 kJ – endotérmica.

Dica 3 – O Exame Nacional do Ensino Médio está chegando! Revise tudo sobre Bases: Definição de Arrhenius em mais esta aula de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/bases-definicao-de-arrhenius-quimica-enem/

Questão 2

(UFSM)

A água

A água é uma das mais importantes substâncias do planeta Terra, tanto para os processos vitais como para os físico-químicos. No estado líquido e sólido, cobre mais de dois terços do pleneta e, na forma gasosa, é constituinte da atmosfera. Os organismos vivos originaram-se em meio aquoso e se tornaram dependentes dele no decurso da evolução. A água é o solvente universal, pois possibilita a maioria das reações químicas. Assim, o conhecimento de suas propriedades físico-químicas é essencial para o estudo de suas funções na natureza.

REICHARDT, K, TIMM, L. C. Solo, Planta e Atmosfera: conceitos, processos e aplicações. São Paulo: Ed. Manole, 2004. (adaptado)

Considere a reação:

2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)

Dadas as equações termoquímicas

4H(g) → 2H2(g) ΔH= -871 kJ

2O(g) → O2(g) ΔH= -498kJ

4H(g) + 2O(g) → 2H2O ΔH= – 1849kJ

a entalpia de formação da água pode ser obtida pela lei de Hess e é igual a:

a) + 3.218kJ

b) + 480 kJ

c) + 322 kJ

d) – 480 kJ

e) – 3.218 kJ

Questão 3

(UFSM)

A decomposição da matéria orgânica no solo de pântanos pode gerar gás metano. Ao sair do solo, o metano se mistura com o oxigênio do ar e se inflama espontaneamente, gerando uma chama azulada.

A combustão do metano pode ser representada pela seguinte reação:

CH4(g) + 2O2(g → CO2(g) + 2H2O(g)

Com base na tabela, a variação de entalpia (ΔH) da reação, em kJ.mol-1, é:

Ligação

Energia de ligação (KJ. mol-1)

C – H

C = O

O = O

O – H

413

744

498

462

a) + 5.984

b) + 688

c) – 256

d) – 688

e) – 5.984

Questão 4

(UFSM)

Na atmosfera, as moléculas de NO(g) têm um tempo de vida curto, pois reagem rapidamente com o O2(g) produzindo dióxido de nitrogênio (NO2(g)), segundo a reação:

NO(g) + 1/2 O2(g) 26106.png NO2(g)

Substância

f, 25ºC

(kJ mol-1)

NO(g)

O2 (g)

NO2(g)

90,25

0,00

33,20

A reação acima é ____________, e a variação de entalpia padrão (ΔH0) da reação, em kJ/mol, é ___________.

a) exotérmica ; -114,10

b) exotérmica ; -57,05

c) exotérmica ; -5,70

d) endotérmica ; + 57,05

e) endotérmica ; + 114,10

Questão 5

(UFSM)

As entalpias-padrão de formação de alguns compostos são mostradas na tabela:

Composto

Entalpia-padrão de formação (kJ.mol-1), 25ºC, 1atm

CH4(g)

-74

C2H6O(l) -278
H2O(l) -268
CO2(g) -394

Os combustíveis são queimados de acordo com a equação:

Combustível + xO2(g) → yCO2(g) + zH2O(l)

A 25 ºC e 1 atm, os calores de reação de um mol dos combustíveis metano e etanol, em kJ/mol, são respectivamente:

a) -74 e -278.

b) 74 e 278.

c) -892 e -1368.

d) -966 e -1646.

e) 892 e 1368.

 

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