Termoquímica no Enem

Preparamos para você dicas valiosas sobre Termoquímica no Enem que enfocam fórmulas, interpretações e situações possíveis de serem cobradas no exame.

Com as nossas dicas, estudar Química se tornará mais fácil
Com as nossas dicas, estudar Química se tornará mais fácil

Um tema de química muito recorrente no Enem é Termoquímica. Para facilitar e enriquecer o seu estudo, elaboramos dicas sobre cálculos que envolvem essa área de estudo. Vamos lá?

1ª Dica: Unidades de medida utilizadas na Termoquímica

A Termoquímica é um ramo da Físico-química que estuda a quantidade de energia (na forma de calor) liberada ou absorvida em uma reação química. As unidades utilizadas para as medidas de calor são:

  • calorias (cal) ou quilocalorias (Kcal), sendo 1 Kcal = 1000 cal;

  • Joules (J) ou quilojoules (KJ), sendo 1KJ = 1000 KJ.

*1 cal = 4,18 J

2ª Dica: Fórmulas utilizadas em Termoquímica

a) Para calcular a variação da entalpia de uma reação:

ΔH = Hp – Hr

  • ΔH: variação da entalpia

  • Hp: entalpia dos produtos

  • Hr: entalpia dos reagentes

Essa fórmula é utilizada quando o exercício fornece os valores das entalpias dos participantes (reagentes e produtos) da reação. Por exemplo:

Sabendo que as entalpias de formação das moléculas X2, Y2 e XY são, respectivamente, -68,3 Kcal, -40 Kcal e -92,37 Kcal, determine o valor do ΔH dessa reação química.

1X2 + 1Y2 → 2XY

1o Passo: Determinar a entalpia nos reagentes. Para isso, somamos os resultados da multiplicação do coeficiente estequiométrico do reagente pela sua entalpia:

Hr = 1.(-68,3) + 1.(-40)

Hr = - 68,3 -40

Hr = - 108,3 Kcal Kcal

2o Passo: Determinar a entalpia nos produtos. Para isso, somamos os resultados da multiplicação do coeficiente estequiométrico do produto pela sua entalpia:

Hp = 2.(-92,37)

Hp = - 184,74 Kcal

3o Passo: Calcular a variação da entalpia com a seguinte fórmula:

ΔH = Hp - Hr

ΔH = - 184,74 + (- 108,3)

ΔH = - 184,74 - 108,3

ΔH = - 293,04 Kcal

b) Para calcular a variação da entalpia em uma questão sobre lei de Hess:

ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 + ...

ΔH1: variação da entalpia da 1a reação

ΔH2: variação da entalpia da 2a reação

ΔH3: variação da entalpia da 3a reação

Essa fórmula é utilizada quando a questão fornece a variação da entalpia de cada uma das reações envolvidas no processo químico.

Exemplo: Dadas as equações e seus respectivos valores de entalpias:

1Cgrafita + 1 O2 → 1 CO2 ΔH = -94,1 Kcal/mol

1 CO2 → 1 Cdiamante + 1 O2 ΔH = -94,1 Kcal/mol ΔH = 94,5 Kcal/mol

Determine a variação da entalpia do processo abaixo:

1Cgrafita → 1 Cdiamante

Para determinar o valor da entalpia da equação acima, basta somamos os valores das variações de entalpia fornecidos:

ΔH = ΔH1 + ΔH2

ΔH = -94,1 + 94,5

ΔH = 0,4 Kcal

OBS.: Foi realizada a soma direta dos valores dos ΔH fornecidos porque os itens (O2 e CO2) que se repetem nas equações não aparecem na equação final e estão em lados opostos da seta.

c) Para calcular a variação da entalpia em um exercício sobre energia de ligação:

ΔH = Hr + Hp

Essa fórmula é utilizada quando a questão fornece os valores das energias de ligação de cada um dos átomos envolvidos no processo químico.

OBS.: As energias de ligação nos reagentes sempre são trabalhadas com valores positivos, enquanto as dos produtos apresentam valores negativos.

Exemplo: Sabendo que as energias de ligação nas moléculas H2, F2 e HF são, respectivamente, -104,2 Kcal, -36,6 Kcal e -134,6 Kcal, determine o valor do ΔH dessa reação química.

1H2 + 1F2 → 2HF

1o Passo: Determinar a energia das ligações presentes nos reagentes. Para isso, somamos os resultados da multiplicação do número de vezes que a ligação aparece na fórmula das substâncias dos reagentes. Nunca esqueça que o coeficiente estequiométrico da equação deve multiplicar sempre o valor da energia da ligação.

Hr = 1.1.(104,2) + 1.1.(36,6)

Hr = 104, 2 + 36,6

Hr = 140,8 Kcal

2o Passo: Determinar a energia das ligações presentes nos produtos. Para isso, somamos os resultados da multiplicação do número de vezes que a ligação aparece na fórmula das substâncias do produto:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Hp = 1.2.(-134,6)

Hp = 2. (-134,6)

Hp = - 269,2 Kcal

3o Passo: Calcular a variação da entalpia na fórmula referente à energia de ligação:

ΔH = Hr + Hp

ΔH = 140,8 + (- 269,2)

ΔH = 140,8 - 269,2

ΔH = - 128,4 Kcal

d) Para calcular a variação da entropia de uma reação

ΔS = Sp – Sr

  • ΔS: variação da entalpia

  • Sp: entropia dos produtos

  • Sr: entalpia dos reagentes

Essa fórmula é utilizada quando a questão fornece os valores das entropias dos participantes (reagentes e produtos) da reação.

Exemplo: Sabendo que as entalpias de formação das moléculas H2, Cl2 e HCl são, respectivamente, 130,67 Kcal, 223,09 Kcal e 186,8 Kcal, determine o valor do ΔH dessa reação química.

1H2 + 1Cl2 → 2 HY

1o Passo: Determinar a entropia nos reagentes somando os resultados da multiplicação do coeficiente estequiométrico do reagente pela sua entalpia:

Hr = 1.(130,67) + 1.(223,09)

Hr = - 68,3 -40

Hr = 353,76Kcal Kcal

2o Passo: Determinar a entropia no produto somando os resultados da multiplicação do coeficiente estequiométrico do produto pela sua entalpia:

Hp = 2.(186,8)

Hp = 373.6 Kcal

3o Passo: Calcular a variação da entalpia com a seguinte fórmula:

ΔH = Hp - Hr

ΔH = - 184,74 + (- 108,3)

ΔH = - 184,74 - 108,3

ΔH = - 293,04 Kcal

e) Para calcular a variação da energia livre de Gibbs

ΔG = ΔH – ΔS.T

  • ΔG: variação da energia livre de Gibbs

  • T: temperatura da reação

Essa fórmula é utilizada quando a questão fornece os valores da variação da entropia, variação da entalpia e a temperatura.

Exemplo: Determine a variação da energia livre de Gibbss do processo químico representado abaixo. Saiba que ela foi realizada a 25 oC e que os valores das variações de entalpia e entropia são, respectivamente, -19 Kcal/mol e 18 cal/mol.

1o Passo: transformar o valor da entalpia de cal para Kcal. Para isso, basta dividirmos por 1000:

ΔH = 100. 18

ΔH = 1800 Kcal/0mol

2o Passo: Transformar a temperatura fornecida em Celsius para Kelvin. Para isso, bastar somar o valor com 273:

T = 25 + 273

T = 298 K

3o Passo: Calcular o ΔH

ΔG = ΔH – ΔS.T

ΔG = 1800– 18.298

ΔG = 3564

3ª Dica: Interpretação de resultado de cálculos na Termoquímica

  • Para ΔH > 0, reação é endotérmica;

  • Para ΔH< 0, reação é exotérmica;

  • Para ΔS > 0, reação tende a não ser espontânea;

  • Para ΔS < 0, reação tende a ser espontânea;

  • Para ΔG > 0, reação não é espontânea;

  • Para ΔG < 0, reação é espontânea.

4ª Dica: Relação entre massa molar e variação de entalpia

Muitas questões sobre Termoquímica relacionam a quantidade de energia absorvida ou liberada na reação com a massa molar de alguma substância presente no processo.

Quando isso ocorre, a questão fornece a quantidade de energia (liberada ou absorvida) em cal ou Kcal/mol ou em J ou KJ/mol, bem como a massa utilizada de uma substância qualquer.

Exemplo: Determine a quantidade de calor liberada na queima de 10 gramas de uma vela (C20H42). Saiba que se trata de uma reação cujo ΔH é igual a – 13300 KJ/mol.

1o Passo: Calcular a massa molar (M1, em g/mol) da vela. Para isso, multiplicamos a quantidade de átomos do elemento pela sua massa molar e, depois, somamos os resultados:

M1 = 20.12 + 42.1

M1 = 240 + 42

M1 = 282 g/mol

2o Passo: Montar uma regra de três. Na primeira linha, utilizamos a energia fornecida (13300 KJ/mol) e a massa calculada (282 g/mol); na segunda linha, utilizamos a massa fornecida (10 gramas):

282 gramas …......... - 13300KJ

10 gramas …......... x

282.x = 10. (- 13300)

282.x = - 133000

x = - 133000
      282

x = - 471,63 KJ/mol





Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto:

Por: Diogo Lopes Dias

Artigos relacionados

3 macetes de Matemática para o Enem

Conheça três macetes de Matemática que te ajudarão na resolução das questões do Enem, facilitando e agilizando seus cálculos.

Brasil Império nas questões do Enem

Saiba de que modo aparece o tema do Brasil Império nas questões do Enem e como se deve interpretá-las, de acordo com as competências exigidas no Exame.

Cinco tópicos fundamentais sobre radioatividade no Enem

Clique e confira cinco tópicos fundamentais sobre radioatividade que farão você acertar qualquer questão sobre esse assunto no Enem!

Cálculos Estequiométricos

Saiba quais são as regras fundamentais para resolver corretamente os cálculos estequiométricos.

Dicas de química para o Enem

Clique aqui e veja algumas dicas de como sair-se bem na prova do Enem, quais são os assuntos que mais caem na prova de química, e como otimizar seus estudos.

Entalpia

Entalpia é a energia global de um sistema, mantendo-se a pressão constante.

Entalpia da reação por meio da energia de ligação

Aprenda a determinar a entalpia da reação por meio da energia de ligação.

Entalpia de Combustão

Entenda do que se trata a entalpia de combustão estudada em termoquímica, o que caracteriza uma reação como sendo de combustão e veja exemplos desse tipo de reação.

Entalpia de Formação

Aprenda o que envolve o estudo da entalpia de formação, isto é, a variação da entalpia no processo de formação de uma substância composta a partir de substâncias simples.

Entalpia-Padrão

Descubra o conceito de entalpia-padrão, como determiná-la e veja alguns valores para elementos, substâncias simples e formas alotrópicas mais estáveis.

Equações Termoquímicas

Entenda o que são as equações termoquímicas, que informações elas nos transmitem e veja como escrevê-las corretamente.

Estequiometria no Enem

Saiba mais sobre as leis que regem os cálculos estequiométricos e como são cobradas as questões de estequiometria no Enem.

Processos endotérmicos e exotérmicos

Neste texto você encontrará o conceito de processos endotérmicos e exotérmicos, além de exemplos do cotidiano de reações químicas e fenômenos físicos de cada um deles.

Temas de química que mais caem no Enem

Clique aqui e veja quais são os tópicos e subtópicos de química que mais caem no Enem e prepare-se para alcançar um ótimo resultado no exame.

Termoquímica

A termoquímica estuda os processos de liberação ou de absorção de calor, envolvidos em reações químicas ou em mudanças de estado físico.

Variação da Entalpia nas Mudanças de Estado Físico

Ao mudar de estado físico, as substâncias precisam ganhar ou liberar determinada quantidade de energia, que é medida pela variação de entalpia.