termoquÍmica alyson oliveira 15754 vanessa cortez 15787
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TERMOQUÍMICATERMOQUÍMICA
Alyson Oliveira 15754Alyson Oliveira 15754
Vanessa Cortez 15787Vanessa Cortez 15787
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Tópicos a serem abordados Tópicos a serem abordados
A Natureza da EnergiaA Natureza da EnergiaA Primeira Lei da TermodinâmicaA Primeira Lei da TermodinâmicaEntalpiaEntalpiaEntalpia de ReaçãoEntalpia de ReaçãoCalorimetriaCalorimetriaLei de HessLei de HessEntalpias de FormaçãoEntalpias de FormaçãoAlimentos e Combustíveis Alimentos e Combustíveis
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A Natureza da EnergiaA Natureza da Energia
Energia: capacidade de realizar trabalho e de Energia: capacidade de realizar trabalho e de transferir calor.transferir calor.
Energia Cinética: energia relacionada ao Energia Cinética: energia relacionada ao movimento de um corpo.movimento de um corpo.
Energia Potencial: é a forma de energia que se Energia Potencial: é a forma de energia que se encontra em um determinado sistema e que encontra em um determinado sistema e que pode ser utilizada a qualquer momento para pode ser utilizada a qualquer momento para realizar trabalho. realizar trabalho.
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A Natureza da EnergiaA Natureza da Energia
Unidades de energia:Unidades de energia:
Joule (J)Joule (J)
Caloria (cal)Caloria (cal)
1 cal = 4,184 J1 cal = 4,184 J
Sistema e VizinhançaSistema e Vizinhança
Transferência de Energia:Transferência de Energia:
Calor Calor
TrabalhoTrabalho
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A Primeira Lei da TermodinâmicaA Primeira Lei da Termodinâmica
É a lei que enuncia a conservação de energia.É a lei que enuncia a conservação de energia.
Energia interna = Energia total do sistema = Energia interna = Energia total do sistema = ΣΣ E Ecinéticacinética + E + Epotencialpotencial das das partes constituintes do sistema. partes constituintes do sistema.
A energia interna é uma propriedade extensiva (proporcional à A energia interna é uma propriedade extensiva (proporcional à massa).massa).
A temperatura e a pressão exercem influência sobre a energia interna.A temperatura e a pressão exercem influência sobre a energia interna.
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A Primeira Lei da TermodinâmicaA Primeira Lei da Termodinâmica
∆∆E = EE = Efinalfinal – E – Einicialinicial
∆∆E = q + E = q + ωω
q > 0 : calor recebidoq > 0 : calor recebido q < 0 : calor desprendidoq < 0 : calor desprendido
ωω > 0 : trabalho motor > 0 : trabalho motor
ωω < 0 : trabalho resistente < 0 : trabalho resistente
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A Primeira Lei da Termodinâmica A Primeira Lei da Termodinâmica
Processo endotérmico: Processo endotérmico: transferência de calor transferência de calor da vizinhança para o da vizinhança para o sistema.sistema.
Processo exotérmico: Processo exotérmico: transferência de calor transferência de calor do sistema para a do sistema para a vizinhança. vizinhança.
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A Primeira Lei da TermodinâmicaA Primeira Lei da Termodinâmica
Função de estado : depende somente do estado Função de estado : depende somente do estado final e inicial do sistema e não do processo pelo final e inicial do sistema e não do processo pelo qual foi atingido este estado (pressão, volume, qual foi atingido este estado (pressão, volume, temperatura, entalpia etc).temperatura, entalpia etc).
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EntalpiaEntalpia
Calor trocado sob pressão constante.Calor trocado sob pressão constante.
Entalpia (H) é uma função de estado.Entalpia (H) é uma função de estado.
Entalpia é uma propriedade extensiva (proporcional Entalpia é uma propriedade extensiva (proporcional à energia interna)à energia interna)
∆∆H = HH = Hfinalfinal – H – Hinicialinicial = q = qpp (P = cte) (P = cte)
∆ ∆H > 0 : processo endotérmicoH > 0 : processo endotérmico
∆ ∆H < 0 : processo exotérmicoH < 0 : processo exotérmico
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Entalpia de ReaçãoEntalpia de Reação
∆ ∆HHrr = H = Hprodutosprodutos – H – Hreagentesreagentes
Representação:Representação:
2 H2 H2(g)2(g) + O + O2(g)2(g) 2 H 2 H22OO(g)(g) ∆H = - 483,6 kJ ∆H = - 483,6 kJ
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CalorimetriaCalorimetria
A medição do fluxo de calor. A medição do fluxo de calor.
O aparelho utilizado para medir o fluxo de calor O aparelho utilizado para medir o fluxo de calor é denominado calorímetro.é denominado calorímetro.
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CalorimetriaCalorimetria
Capacidade calorífica: é a quantidade de calor Capacidade calorífica: é a quantidade de calor necessária para que um corpo aumente sua necessária para que um corpo aumente sua temperatura em 1 K (1ºC). temperatura em 1 K (1ºC). Capacidade calorífica molar: é a capacidade Capacidade calorífica molar: é a capacidade calorífica de 1 mol de substância (pura). calorífica de 1 mol de substância (pura). Calor específico: é a quantidade de calor que Calor específico: é a quantidade de calor que deve ser fornecida a 1 g de uma substância deve ser fornecida a 1 g de uma substância para aumentar sua temperatura em 1ºC (1 K), para aumentar sua temperatura em 1ºC (1 K), de 14,5 a 15,5ºC. de 14,5 a 15,5ºC.
Calor específico = q / m Calor específico = q / m xx ∆T (J / g ∆T (J / g xx K) K)q = m q = m xx c c xx ∆T ∆T
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CalorimetriaCalorimetria
As técnicas e os equipamentos aplicados As técnicas e os equipamentos aplicados em calorimetria dependem da natureza do em calorimetria dependem da natureza do processo estudado (P = cte ou V = cte). processo estudado (P = cte ou V = cte).
∆∆T > 0 T > 0 q qreaçãoreação < 0 < 0 reação exotérmica reação exotérmica
∆∆T < 0 T < 0 q qreaçãoreação > 0 > 0 reação endotérmica reação endotérmica
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Calorimetria Calorimetria
Bomba calorimétrica: utilizada para estudar a Bomba calorimétrica: utilizada para estudar a energia química potencial acumulada nas energia química potencial acumulada nas substâncias, medida a volume constante. substâncias, medida a volume constante.
Para calcular o calor de combustão a partir do Para calcular o calor de combustão a partir do aumento de temperatura medido na bomba aumento de temperatura medido na bomba calorimétrica é necessário saber a capacidade calorimétrica é necessário saber a capacidade calorífica (Ccalorífica (Ccalcal) do calorímetro.) do calorímetro.
qqreaçãoreação = - C = - Ccalcal x x ∆T∆T
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CalorimetriaCalorimetria
Bomba calorimétricaBomba calorimétrica
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Lei de HessLei de Hess
A lei de Hess estabelece que se uma A lei de Hess estabelece que se uma reação for executada em uma série de reação for executada em uma série de etapas o etapas o ∆H para a reação será igual à ∆H para a reação será igual à soma das variações de entalpia para as soma das variações de entalpia para as etapas individuais. etapas individuais.
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Lei de HessLei de Hess
ExercícioExercício
A entalpia de combustão de C em COA entalpia de combustão de C em CO2 2 é -393,5 é -393,5 kJ/mol de C, e a entalpia de combustão de CO kJ/mol de C, e a entalpia de combustão de CO em COem CO22 é - 283,0 kJ/mol de CO. é - 283,0 kJ/mol de CO.
(1) C(1) C(s)(s) + O + O22(g)(g) CO CO22(g)(g) ∆H = -393,5 kJ∆H = -393,5 kJ
(2) CO(2) CO(g)(g) + ½ O + ½ O22(g)(g) CO CO22(g)(g) ∆H = -283,0 kJ ∆H = -283,0 kJ
Utilizando-se esses dados, calcule a entalpia de Utilizando-se esses dados, calcule a entalpia de combustão de C para CO: combustão de C para CO:
C(s) + ½ OC(s) + ½ O2(g)2(g) CO CO(g)(g)
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Lei de HessLei de Hess
ResoluçãoResolução
CC(s)(s) + ½ O + ½ O22(g)(g) CO CO22(g)(g) ∆H = -393,5 kJ∆H = -393,5 kJ
COCO22(g)(g) CO CO(g)(g) ∆H = 283,0 kJ ∆H = 283,0 kJ
CC(s)(s) + ½ O + ½ O22(g)(g) CO CO(g)(g) ∆H = -110,5 kJ ∆H = -110,5 kJ
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Entalpias de FormaçãoEntalpias de Formação
Entalpia de Formação: é o calor liberado ou absorvido Entalpia de Formação: é o calor liberado ou absorvido na formação de 1 mol de uma determinada substância a na formação de 1 mol de uma determinada substância a partir de substâncias simples no estado padrão. partir de substâncias simples no estado padrão. Estado padrão: forma original de uma substância pura à Estado padrão: forma original de uma substância pura à pressão atmosférica (1atm) e à temperatura de interesse pressão atmosférica (1atm) e à temperatura de interesse (298 K ou 25ºC). (298 K ou 25ºC).
H = 0H = 0 H > 0H > 0
CCgrafitegrafite CCdiamantediamante, C, C6060, C, C4040
OO22(g)(g) OO33(g)(g)
SSrômbicorômbico SSmonoclínicomonoclínico
PP44 (branco)(branco) PPnn (vermelho)(vermelho)
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
Calor específico de combustão: é a Calor específico de combustão: é a energia liberada quando 1 g de uma energia liberada quando 1 g de uma substância sofre combustão. substância sofre combustão.
Alimentos:Alimentos:
Reação química da respiração celular Reação química da respiração celular CC66HH1212OO6(s)6(s) + 6 O + 6 O2(g)2(g) 6 CO 6 CO2(g)2(g) + 6 H + 6 H22OO(g)(g) ∆H = - 2803 kJ∆H = - 2803 kJ
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
Combustível: denomina-se combustível Combustível: denomina-se combustível qualquer corpo cuja combinação química qualquer corpo cuja combinação química com outro seja exotérmica. com outro seja exotérmica.
Quanto maior a porcentagem de carbono Quanto maior a porcentagem de carbono e hidrogênio em um combustível, mais e hidrogênio em um combustível, mais alto é seu calor específico de combustão.alto é seu calor específico de combustão.
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
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Alimentos e Combustíveis Alimentos e Combustíveis
Combustíveis fósseisCombustíveis fósseis
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
Energia NuclearEnergia Nuclear
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Alimentos e Combustíveis Alimentos e Combustíveis
Energia SolarEnergia Solar
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
Energia EólicaEnergia Eólica
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
Energia GeotérmicaEnergia Geotérmica
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
Energia HidrelétricaEnergia Hidrelétrica
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Alimentos e CombustíveisAlimentos e Combustíveis
Energia de BiomassaEnergia de Biomassa
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Referências BibliográficasReferências Bibliográficas
Theodore L. Brown, H. Eugene Le May, Theodore L. Brown, H. Eugene Le May, Jr. , Bruce E. Bursten - 9ª edição. – Jr. , Bruce E. Bursten - 9ª edição. – Química a Ciência CentralQuímica a Ciência Central
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