Termodinâmica 1.ª lei parte2

Termodinâmica 1.ª lei parte2

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Maria da Conceição Paiva 1

Baseadono livro: Atkins’Physical Chemistry

Eighth Edition Peter Atkins •Julio de Paula

Capítulo2. A 1ªLei da Termodinâmica

Parte 2: termoquímica; entalpia de transformaçõesfísicase químicas; lei de Hess; entalpia padrãode formação; entalpia padrão de reacção; sua dependência da temperatura

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Termoquímica

A termoquímicaestuda a energia transferida na forma de calor durante as reacções químicas.

O reactor, ou recipiente onde se dáa reacção, e o seu conteúdo, constituem o sistema em estudo.

Pode-se usar a calorimetria para medir qpara uma reacção, ou seja, para medir

ΔU–se a reacção ocorrer a volume constante

ΔH–se a reacção ocorrer a pressão constante

Quando se liberta energia para o meio exterior durante a reacção química,

Quando se absorve energia do meio exterior durante a reacção química, a

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Variações de entalpia padrão

ΔH 0 –variaçãode entalpia paraum processoemqueosreagentese produtos se encontram nos seus estados padrão

Estado padrãode uma substância: estado de uma substância a determinada temperatura e àpressão de 1 bar.

Ex: variação de entalpia padrão de vaporização para a H 2 O, Δ va p

H0 , éa variação molar de entalpia do líquido puro a 1 bar, quando passa a gás, a 1 bar.

O(l) →H2 O(g) Δvap

H0 (373 K) = +40.6 kJ/mol

Pode-se fornecer valore de entalpia padrão a qualquer temperatura. A temperatura convencional para descrever quantidades termodinâmicas é298.15 K.

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Entalpia de transformações físicas

As mudanças de estado físico sãoacompanhadas por variações de entalpia. Se estas forem descritas àpressão de 1 bar, sãodefinidas como transições de entalpia padrão. Ex:

Entalpia padrão de vaporização, Δ vap conversão de líquido para gás

Entalpia padrão de fusão Δ fus sólido para líquido

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A entalpia éuma função de estado, logo a variação de entalpia éindependente do caminho percorrido entre o estado inicial e final

O(l) Δfus H

O(g) Δvap H

O(s) →H2 O(g) Δsub

= Δfus H0

+ Δvap H

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ΔH0 (A→B)= -ΔH0

A entalpia padrão de um processo éigual e de sinal oposto àentalpia padrão do processo inverso.

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Entalpia de reacção química

2 A + B →3C + D

Entalpia padrão de reacção:

reagentes mprodutos mr

Ou seja, para a reacção anterior, a entalpia padrão de reacção será:

mmmmr

Ex: entalpia padrão de combustão do metano

CH4(g) + 2 O2 (g) →CO2(g) + 2 H2 O (l)

Δc H0

CO2

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