Termoquímica — entalpia, reações exo e endotérmicas e lei de Hess
3 min de leitura9 questões
Para revisar
Resumo
Essência. Termoquímica estuda o calor das reações. Entalpia (H) é o conteúdo de energia a pressão constante; mede-se a variação: ΔH = H_produtos − H_reagentes.
- Exotérmica: libera calor; ΔH < 0; produtos com menor entalpia. Ex.: combustões, neutralização, condensação, solidificação, formação de ligações.
- Endotérmica: absorve calor; ΔH > 0; produtos com maior entalpia. Ex.: fusão, vaporização, sublimação, fotossíntese, decomposição térmica, quebra de ligações.
Fatores que alteram ΔH: estado físico (H_gás > H_líquido > H_sólido; por isso a água formada como vapor libera menos calor que como líquido), forma alotrópica (grafite é mais estável que diamante), quantidade de matéria, temperatura e pressão.
Tipos de entalpia
- De formação (ΔH°f): formar 1 mol da substância a partir de substâncias simples no estado padrão. Substâncias simples na forma mais estável (O₂, H₂, C grafite) têm H = 0. Então ΔH = Σ ΔH°f(produtos) − Σ ΔH°f(reagentes).
- De combustão: queima de 1 mol (sempre negativa).
- De ligação: energia para romper 1 mol de ligações (sempre positiva). ΔH = Σ(ligações rompidas) − Σ(ligações formadas).
Lei de Hess: o ΔH depende só dos estados inicial e final, não do caminho. Somam-se equações conhecidas: inverter a equação troca o sinal de ΔH; multiplicar a equação multiplica ΔH.
Pegadinha Cebraspe. "A reação exotérmica tem ΔH positivo, pois produz calor" → errado: exotérmica tem ΔH negativo (o sistema perde energia).
Visão geral
Nos gráficos de entalpia, reagentes acima dos produtos indicam reação exotérmica; o "morro" entre eles é a energia de ativação (ver qui-cinetica-quimica), que não altera o ΔH.
Regra
Ver íntegra
Exemplo (Hess). Dados: C(graf) + O₂ → CO₂, ΔH = −394 kJ; CO + ½ O₂ → CO₂, ΔH = −283 kJ. Para C(graf) + ½ O₂ → CO: mantém a 1ª e inverte a 2ª (+283) → ΔH = −394 + 283 = −111 kJ.
Exemplo (ligação). H₂ + Cl₂ → 2 HCl, com H–H 436, Cl–Cl 243 e H–Cl 431 kJ/mol: ΔH = (436 + 243) − 2 × 431 = −183 kJ (exotérmica).
| Exotérmica | Endotérmica | |
|---|---|---|
| Calor | Liberado | Absorvido |
| ΔH | < 0 | > 0 |
| Entalpia dos produtos | Menor | Maior |
| Exemplos | Combustão, condensação | Fusão, vaporização, fotossíntese |
Pontos-chave
- Calorimetria: Q = m·c·ΔT.
- Equação termoquímica sempre indica estados físicos e ΔH.
- Espontaneidade depende também da entropia: ΔG = ΔH − TΔS (espontânea se ΔG < 0).
- Bolsa de gelo instantâneo (dissolução endotérmica) × bolsa quente (exotérmica).
Como a banca cobra
- "A fusão do gelo é processo endotérmico" → certo.
- "Pela lei de Hess, ao inverter uma equação termoquímica, inverte-se o sinal do ΔH" → certo.
- "A entalpia de formação do O₃ é zero, por ser substância simples" → errado (zero só para a forma mais estável, O₂).
- "A quebra de ligações químicas libera energia" → errado (absorve).
- "A formação de água líquida libera mais energia que a de vapor de água, a partir dos mesmos reagentes" → certo.
Referência
Fontes consultadas (2)
Mapa mental
Entalpia
- ΔH = H produtos − H reagentes
- Exotérmica: libera, ΔH < 0
- Endotérmica: absorve, ΔH > 0
Fatores
- Estado físico: gás > líquido > sólido
- Alotropia: grafite mais estável
Tipos
- Formação: simples estável H = 0
- Combustão: sempre negativa
- Ligação: romper absorve
Lei de Hess
- Só estados inicial e final
- Inverter troca sinal
- Multiplicar multiplica ΔH
⚠️ Pegadinha
- Exotérmica tem ΔH negativo
Questão 1, Certo ou Errado
A reação exotérmica tem ΔH positivo, pois produz calor.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. Na reação exotérmica, o sistema perde energia e os produtos têm entalpia menor que os reagentes; como ΔH = H_produtos − H_reagentes, o valor é negativo, e não positivo.
Questão 2, Certo ou Errado
A vaporização da água é processo endotérmico.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Passar do líquido ao vapor exige energia para afastar as moléculas, e a entalpia do gás é maior que a do líquido; por isso o processo é endotérmico, com ΔH > 0.
Questão 3, Certo ou Errado
A entalpia de formação do O₂ gasoso, no estado padrão, é igual a zero.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Por convenção, substâncias simples na forma mais estável, como O₂, H₂ e C grafite, têm entalpia zero; já o O₃, por não ser a forma mais estável, não segue a regra.
Questão 4, Certo ou Errado
Pela lei de Hess, ao inverter uma equação termoquímica, o valor de ΔH mantém o sinal.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. Ao aplicar a lei de Hess, inverter uma equação termoquímica troca o sinal de ΔH, e multiplicá-la multiplica o valor de ΔH pelo mesmo fator usado na equação.
Questão 5, Certo ou Errado
A quebra de ligações químicas é processo que absorve energia.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. A energia de ligação é a necessária para romper 1 mol de ligações e é sempre positiva; a quebra absorve energia, enquanto a formação de ligações libera energia.
- Revelar resposta
Reação exotérmica × endotérmica
Exotérmica: libera calor, ΔH < 0. Endotérmica: absorve calor, ΔH > 0.
- Revelar resposta
Entalpia de formação de substância simples
Zero na forma alotrópica mais estável (O₂, H₂, C grafite).
- Revelar resposta
Lei de Hess
ΔH depende só dos estados inicial e final; inverter a equação troca o sinal; multiplicar multiplica ΔH.
- Revelar resposta
Entalpia de ligação
Energia para romper 1 mol de ligações (sempre positiva). ΔH = rompidas − formadas.
- Revelar resposta
Mudanças de estado e ΔH
Fusão, vaporização e sublimação: endotérmicas. Condensação e solidificação: exotérmicas.
Estude Papiloscopista PF no app
Grátis, sem cartão