TERMOQUÍMICA – CÁLCULO DE ENTALPIA PELO DH DE FORMAÇÃO E LEI DE HESS

Aprenda sobre Lei de Hess e Energia de Ligação.

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LEI DE HESS

A Lei de Hess estabelece que:

“A variação de entalpia (quantidade de calor liberada ou absorvida) numa reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação.”

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Logo, é necessário que tenha-se apenas 1 reação química final com todas as variações de entalpias (absorvidas ou liberadas) somadas.

Observe o exemplo explicativo:

Processo: síntese do CO2 (gás carbônico)

Equação a ser obtida:

Equação 1:

Equação 2:

Pela Lei de Hess:

Como trabalhar com a Lei de Hess?

As equações termoquímicas podem ser somadas como se fossem equações matemáticas. Retomando o exemplo anterior, temos:

Observe que o CO(g) é tirado de ambas as reações. Isto se dá pela formação de uma substância e o consumo da mesma durante o processo. Você poderá fazer isto sempre que aparecer produtos iguais a reagentes em outras reações químicas.

 Daí o nome Lei da Soma dos Calores de Reação, que também é dado à Lei de Hess.

Esta técnica de “somar equações” é muito útil, pois permite calcular o ΔH de certas reações, cuja execução experimental é muito difícil e, às vezes, impossível.

Pode-se ainda realizar algumas mudanças nas reações para o somatório final da Lei de Hess, são elas:

INVERTER UMA EQUAÇÃO TERMOQUÍMICA, TROCANDO O SINAL DE .

Isto deve forçosamente acontecer, pois somando uma equação à sua inversa, o resultado final deve ser zero. Devido a produção de alguma substância que irá ser consumida em outra etapa.

Por exemplo:

Em outras palavras, isto representa a conservação de energia entre os estados inicial e final.

MULTIPLICAR (OU DIVIDIR) UMA EQUAÇÃO TERMOQUÍMICA POR UM NÚMERO DIFERENTE DE ZERO, O VALOR DE  TAMBÉM  DEVERÁ SER MULTIPLICADO (OU DIVIDIDO) POR ESSE NÚMERO

Basta imaginar a equação somada a si própria várias vezes. 

 Como podemos observar, as equações termoquímicas podem sofrer tratamentos matemáticos, como adições, subtrações, multiplicações, divisões, inversões etc., desde que esses tratamentos sejam feitos com os valores de ΔH.

ENERGIA DE LIGAÇÃO

É a variação de entalpia observada na quebra ou formação de um mol de uma determinada ligação química.

Quebra de ligação – processo endotérmico. O sinal do ΔH é positivo pois as moléculas recebem calor para quebrarem suas ligações. ().  Isto ocorre nos reagentes.

Formação de ligação – processo exotérmico. O sinal do ΔH é negativo pois as moléculas há um gasto de calor na formação de ligações. (). Isto ocorre nos produtos.

Logo:

Observe o exemplo:

Utilizando os valores das energias de ligação da tabela abaixo, determine o valor do ΔH da reação de formação do cloroetano.

Ligação

Energia (Kcal/mol)

Ligação

Energia (Kcal/mol)

H – C

435

C – Cl

339

C – C

345

C – H

413

C = C

609

H – Cl

431

1º passo:

Estruturar as moléculas para observar as ligações existentes.

https://manualdaquimica.uol.com.br/upload/conteudo/images/2016/04/estrututuras-da-reacao.jpg

2º passo: Calcular a energia existente em cada molécula.

Nos reagentes, tem-se as seguintes ligações:

4 ligações H — C (435 kcal cada)

1 ligação C = C (609 kcal cada)

1 ligação H — Cl (431 kcal cada)

Assim, o cálculo será:



Nos produtos, tem-se as seguintes ligações:

5 ligações H — C (435 kcal cada)

1 ligação C — C (345 kcal cada)

1 ligação C — Cl (339 kcal cada)

Assim, o cálculo será:



3º passo:  Calcular o ΔH.



Caracterizada como uma reação exotérmica.

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