Termoquímica: o que é, reações químicas e entalpia


Termoquímica é a parte da química que estuda a quantidade de calor (energia) envolvida nas reações químicas. Quando uma reação libera calor, ela é classificada como exotérmica. A absorção de calor em uma reação, faz com que ela seja endotérmica. A termoquímica estuda também a transferência de energia em alguns fenômenos físicos, tais como as mudanças de estados da matéria.


Termoquímica e calor

Nas reações químicas pode haver absorção ou liberação de energia. Essa transferência de calor é feita a partir do corpo que tem a temperatura mais alta para aquele que possui a temperatura mais baixa.

Transferência de calor
Transferência de calor do corpo quente (A) para o corpo frio (B)

Vale lembrar que o calor, também chamado de energia calorífica, é um conceito que determina a troca de energia térmica entre dois corpos. O é estabelecido quando os dois materiais atingem a mesma temperatura.

Reações Endotérmicas e Exotérmicas

Chama-se reação endotérmica a reação em que há absorção de calor. Dessa forma, um corpo absorve calor do meio em que ele está inserido. É por isso que a reação endotérmica provoca uma sensação de resfriamento.

Exemplo: Ao passar álcool no braço, o braço absorve o calor dessa substância. Mas, ao soprar para o braço depois de ter passado álcool, sentimos um friozinho, sensação que é resultado da reação endotérmica.

Já a reação exotérmica é o inverso. Trata-se da liberação de calor e, assim, a sensação é de aquecimento.

Exemplo: Num acampamento, as pessoas se colocam junto de uma fogueira para que o calor liberado pelas chamas aqueça quem está à volta.

reações endotérmica e exotérmica
Fluxo de calor nas reações endotérmicas e exotérmicas


As trocas térmicas também acontecem nas mudanças de . Ocorre que, na mudança do estado sólido para o líquido e do líquido para o gasoso, o processo é endotérmico. De maneira oposta, é exotérmica a mudança do estado gasoso para o líquido e do líquido para o sólido.

Entalpia

Entalpia (H) é a trocada nas reações de absorção e de liberação de energia, respectivamente, endotérmica e exotérmica.

Não existe um aparelho que seja capaz de medir a entalpia. Por esse motivo, mede-se a sua variação (ΔH), o que é feito considerando a entalpia do reagente (energia inicial) e a entalpia do produto (energia final).

Os tipos de entalpia mais recorrentes são:

Entalpia de FormaçãoEnergia absorvida ou liberada necessária para formar 1 mol de uma substância.
Entalpia de CombustãoEnergia liberada que resulta na queima de 1 mol de substância.
Entalpia de LigaçãoEnergia absorvida na quebra de 1 mol de ligação química, no estado gasoso.

Enquanto a entalpia mede a energia, a mede o grau de desordem das reações químicas.

Lei de Hess

Germain Henry Hess estabeleceu que: A variação de entalpia (ΔH) em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação, independente do número de reações.

A variação da energia, de acordo com a Lei de Hess, é estabelecida através da seguinte fórmula:

ΔH = Hf – Hi

Onde,

  • ΔH: variação da entalpia
  • Hf: entalpia final ou entalpia do produto
  • Hi: entalpia inicial ou entalpia do reagente

A partir disso, concluímos que a variação da entalpia é negativa quando estamos diante de uma reação exotérmica. Por sua vez, a variação da entalpia é positiva quando estamos diante de uma reação endotérmica.

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