Termoquímica: entenda como acontece a troca de calor entre as reações

Entalpia descreve a mudanças do teor de energia Imagem: Shutterstock

O calor de reação é a energia liberada ou consumida em uma reação química completa. Podendo ser classificado em diferentes tipos de entalpia (grandezas termodinâmicas), esse comportamento descreve as mudanças do teor de energia quando os reagentes são convertidos em produtos.

Unidade de calor

• Endotérmica: absorve calor (+)
• Exotérmica: libera calor (-) 1 cal = 4,18 J (Joule) 1 kcal = 1000 cal (calorias)

Estado padrão

É a forma mais estável de uma substância a 25°C e a 1 atm de pressão. São substâncias simples.

Tipos de entalpia

Entalpia de formação

É a energia da reação quando, a partir das substâncias químicas (elemento no seu estado padrão), forma 1 mol de substância. As substâncias que participam da reação de formação devem ser simples e informar o estado físico. Sua variação de entalpia de formação padrão é zero.

Exemplos: C (grafite), O₂ (gasoso), N₂ (gasoso), H₂ (gasoso), Na (sólido), S (sólido).

Entalpia de combustão

É o calor liberado na reação de combustão (sempre exotérmica) de 1 mol de substância em presença de gás oxigênio O₂ (gasoso).

• Combustão completa: mais quantidade de oxigênio. Forma gás carbônico (CO₂) e água (H₂O).
• Combustão incompleta: menos quantidade de oxigênio. Produz menos quantidade de energia e forma mais resíduos, como monóxido de carbono (CO) e água (H₂O).

Durante as reações, as ligações químicas dos reagentes e produtos são alteradas (Imagem: Shutterstock)

Entalpia de ligação

Durante as reações, as ligações químicas dos reagentes e produtos são alteradas. Podemos calcular a ΔH pela análise desses novos rearranjos. A entalpia de ligação é a variação de entalpia verificada na quebra
de 1 mol de uma determinada ligação química, sendo todas as substâncias no estado gasoso, a 25°C e 1 atm. Nos reagentes, as ligações sempre são quebradas: reações endotérmicas. Nos produtos, as ligações são formadas: reações exotérmicas.

Entalpia de neutralização

É realizada entre um ácido e uma base, formando sal e água. É a variação da entalpia verificada na neutralização de 1 mol de OH- da base, sendo todas as substâncias em diluição total ou infinita, a
25°C e 1 atm. A reação sempre é exotérmica.

Entalpia de dissolução

É a variação da entalpia envolvida na dissolução de 1 mol de determinada substância em uma quantidade de água suficiente para que a solução obtida seja diluída. Quando um sólido é colocado em um copo com água, uma dissolução acontecerá. Assim acontece:

1. Quebra de ligação do sólido (ΔH1): reação endotérmica.
2. A interação do sólido com a água (ΔH2): reação exotérmica.