Quimicalogia: Equação Termoquímica

Hoje iremos ensinar sobre Equações Termoquímicas, apesar do nome o assunto não é tão difícil. Vamos vê?

Uma equação termoquímica, também chamada de fórmula termoquímica, é uma forma de se representar uma reação química, semelhante a uma equação química comum, que informa a variação de entalpia resultante do processo, a pressão e a temperatura ambiente, podendo informar também os estados físicos dos reagentes e produtos. Quando não são informadas a pressão e a temperatura, considera-se as condições ambiente (também chamada de estado ou condição padrão de uma substância), onde pressão = 1 atm e temperatura = 25ºC, ou 298K. Exemplo de reação termoquímica:

$\begin{matrix} {\begin{matrix}\frac{1}{2}\end{matrix}{O_2}_{(g)} + {H_2}_{(g)} \rightarrow {H_2O}_{(g)}} & {\Delta H = -240\ kJ/mol} \end{matrix}\,\!$

O sinal da entalpia determina a quantidade de energia absorvida ou liberada pela reação. Uma entalpia positiva mostra uma reação endotérmica, que absorve energia. Uma entalpia negativa mostra uma reação exotérmica, que liberta energia.

A notação padrão de fórmulas termoquímicas é a seguinte:

$\begin{matrix} Reagentes \rightarrow Produtos & \Delta H = Energia \end{matrix}\,\!$

Há também uma notação alternativa:

Para as reações endotérmicas: $Reagentes + Energia \rightarrow Produtos\,\!$
Para as reações exotérmicas: $Reagentes \rightarrow Produtos + Energia\,\!$

Da mesma forma que se faz em reações químicas comuns, é possível somar reações termoquímicas para eliminar coeficientes. Quando é necessário inverter uma reação, é necessário também inverter o sinal da variação de entalpia.

Exemplo:

$\begin{matrix} A \rightarrow D & \Delta H = x \\ B + D \rightarrow C & \Delta H = y \end{matrix}\,\!$

Somando essas equações, obtém-se uma terceira:

$\begin{matrix} A + B \rightarrow C & \Delta H = x + y \end{matrix}\,\!$

Observações:

1. Estado padrão na termoquímica é caracterizado por:

– Temperatura de 25°C

– Pressão de 1atm.

– Estrutura cristalina ou alotrópica mais estável (se for o caso).

– Estado físico usual da substância.

2. Por convenção, substância simples ou elemento químico no estado padrão possui entalpia sempre zero.

– Calor ou entalpia padrão de formação (DH)0f : endotérmico ou exotérmico.

– Calor ou entalpia de combustão (exotérmico).

– Calor ou entalpia ou energia de ligação (endotérmico).

– Calor ou entalpia de neutralização (exotérmico).

– Lei de Hess.

Calor ou entalpia padrão de formação

É a variação de entalpia, ou seja, quantidade de calor liberada ou absorvida por um processo na formação de 1mol de determinada substância partindo-se de suas respectivas substâncias simples, admitindo-se todos os participantes no estado padrão.

O calor de formação: permitiu calcular a entalpia de várias substâncias até então desconhecidas, a partir da variação de entalpia (