Calor ou Entalpia
Por Redação
Aplicação
(FEI–SP) A obtenção do aço na siderurgia é feita pela redução de minérios de ferro. A equação global desse processo poderia ser representada por:
Fe2 O3 (s) + 3C(s) 2Fe(s) + 3CO(g)
Dadas as entalpias de formação a 25°C e 1atm, qual é a entalpia da reação global, nas condições citadas, em kcal/mol (entalpias de formação:
Fe2O3= – 196,2kcal/mol; CO= –26,4kcal/mol).
Solução:
H = Hp – HR
H = 2Fe(s) + 3HCO(g) – HFeO3(s) + 3Hc(s)
H = 2.0 + 3(–26,4) – (–196,2) – 3.0
H = –79,2 + 196,2
H = +117kcal/mol
Observação: no estado padrão, substância simples e elemento químico isolado possuem entalpia igual a zero.
Calor ou entalpia de combustão
É a variação de entalpia, ou seja, quantidade de calor liberada na combustão total de um mol de determinada substância (combustível), admitindo-se todos os participantes no estado padrão.
– Reação de combustão – Reação entre um combustível e um comburente, que é necessariamente o oxigênio, ocorrendo liberação de calor.
– Combustão total – Reação cuja quantidade de oxigênio é suficiente para queimar todo o combustível (o combustível é oxidado ao seu maior nox).
Exemplos de combustão total:
1) 1C(gr) + 1O2(g)1CO2(g)
H = – 94kcal/mol
2) 1H2(g) + 1/2O2(g) 1H2O(l)
H = – 68,56kcal/mol
3) 1S(rômbico) + 3/2 O2(g) 1SO3(g)
H = – 56kcal/mol
4) 1CH4(g) + 2O2(g) 1CO2(g) + 2H2O(l)
H = – 212kcal/mol
Calor ou entalpia ou energia de ligação
É a variação de entalpia, ou seja, quantidade de calor absorvido na quebra de 1mol de determinada ligação, admitindo-se todos os participantes no estado gasoso, a 25°C e 1atm.
Exemplos:
1) 1H2(g) 1H – H(g) 2 H(g)
H = +104,2kcal/mol
2) 1O2(g) 1O = O(g) 2 O(g)
H = +119,1kcal/mol
3) 1N2(g) 1N = N(g) 2N(g)
H = +225,8kcal/mol
H
|
4) 1CH4(g) 1H –– C –– H(g) 1C(g) + 4H(g)
|
H
H = +395,2kcal/mol
Observações:
1. Energia de ligação é calculada, por convenção, somente para ligações covalentes.
2. Quanto maior for a energia de ligação, mais forte será a ligação.
3. Pelo Princípio da Conservação da Energia ou 1.° Princípio da Termodinâmica, se gastarmos x calorias para quebrar determinada ligação quando a mesma for formada, x calorias serão liberadas.
4. Cálculo do H quando houver energia de ligação envolvida:
H = H1 +H2
H1: é a soma de toda energia gasta para quebrar todas as ligações dos reagentes. É sempre positiva, ou seja, o processo é endotérmico.
H1: é a soma de toda energia liberada quando todas as ligações dos produtos forem formadas. É sempre negativa, ou seja, o processo é exotérmico.