A Termoquímica é o ramo da Química que estuda as alterações de energia que ocorrem nas transformações químicas. É uma área importante da Química, pois permite compreender o comportamento e a natureza das substâncias químicas, bem como prever a viabilidade e as condições das reações.
A Primeira Lei da Termodinâmica afirma que a energia de um sistema isolado é constante. Em outras palavras, a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que a entropia de um sistema isolado nunca diminui. Em outras palavras, o universo tende a se tornar cada vez mais desordenado com o tempo.
As aplicações da Termoquímica são vastas e incluem:
Substância | Entalpia de Formação Padrão (kJ/mol) |
---|---|
H2O (l) | -285,8 |
CO2 (g) | -393,5 |
CH4 (g) | -74,8 |
C6H12O6 (s) | -1274,5 |
NH3 (g) | -45,9 |
Substância | Capacidade Térmica Molar (J/mol·K) |
---|---|
H2O (l) | 75,3 |
CO2 (g) | 36,9 |
CH4 (g) | 50,0 |
C6H12O6 (s) | 127,1 |
NH3 (g) | 35,1 |
Substância | Entalpia de Fusão (kJ/mol) | Entalpia de Vaporização (kJ/mol) |
---|---|---|
H2O (l) | 6,0 | 44,0 |
CO2 (g) | - | 19,9 |
CH4 (g) | - | 8,2 |
C6H12O6 (s) | 39,7 | 50,2 |
NH3 (g) | - | 23,3 |
História 1:
Um professor de Termoquímica estava fazendo uma aula prática com seus alunos. Ele pediu que eles medissem a entalpia de dissolução do sal de mesa em água. Os alunos ficaram surpresos ao verificar que a temperatura da água diminuiu em vez de aumentar. Isso porque a dissolução do sal de mesa é um processo endotérmico, que absorve calor do entorno.
Lição: Os processos químicos podem ser exotérmicos (liberar calor) ou endotérmicos (absorver calor).
História 2:
Uma empresa estava desenvolvendo uma nova bateria. Os engenheiros usaram a Termoquímica para calcular a energia livre de Gibbs da reação eletroquímica. Ao descobrir que a energia livre de Gibbs era negativa, eles concluíram que a reação era espontânea e que a bateria teria um bom desempenho.
Lição: A energia livre de Gibbs pode ser usada para prever a viabilidade e as condições das reações químicas.
História 3:
Um estudante estava estudando a reação de combustão do metano. Ele calculou a entalpia de combustão do metano e descobriu que era positiva. Isso significa que a reação libera calor e é, portanto, exotérmica.
Lição: A entalpia de combustão pode ser usada para prever a quantidade de calor liberada em reações de combustão.
A Termoquímica é uma ferramenta poderosa para compreender e prever o comportamento das transformações químicas. Suas aplicações são amplas e afetam muitos aspectos da nossa vida, incluindo a indústria, a medicina e o meio ambiente. Entender os conceitos fundamentais da Termoquímica é essencial para químicos, engenheiros e outros profissionais que trabalham com reações químicas.
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