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Termodinâmica. Termodinâmica. (Def.): é a ciência que estuda as transformações de energia. As reacções químicas absorvem ou libertam energia, geralmente na forma de calor. Entalpia, H. Calor absorvido ou libertado durante uma transformação a pressão constante.
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Termodinâmica • (Def.): é a ciência que estuda as transformações de energia. • As reacções químicas absorvem ou libertam energia, geralmente na forma de calor.
Entalpia, H • Calor absorvido ou libertado durante uma transformação a pressão constante. • O que se mede normalmente é a variação de entalpia DH = H (produtos) - H(reagentes) • Processo endotérmico absorve calor: + H • Processo exotérmico liberta calor: - H • Unidades de energia: SI é o joule (J); 1cal = 4,18 J
Determinação da energia reticular • Ex: NaCl • Energia Reticular: é a quantidade de energia libertada quando um cristal é formado a partir das suas partículas componentes na fase gasosa; geralmente é expressa por mole de substância; é a força com que estão unidas as partículas de um sólido. • Cálculo de Born – Haber
Líquidos • O líquido pode ser formado • Fundindo um sólido: a energia é absorvida de modo a superar as forças de atracção entre as partículas no retículo cristalino; • Condensando um gás: a energia é retirada quando as forças de atracção são estabelecidas.
Evaporação e pressão de vapor Curva (a) Indica que a maioria das moléculas possui energia cinética baixa, a temperatura baixa Curva (b) Indica que a maioria das moléculas possui energia cinética alta, a temperatura alta
Pressão de vapor • É a pressão exercida por um gás em equilíbrio com o seu líquido • Depende da tendência que as moléculas têm de escapar da fase líquida; quando as forças intermoleculares são fracas, as moléculas tendem a escapar com facilidade e a pressão de vapor em equilíbrio torna-se alta. • As curvas têm a mesma forma • A pressão de vapor aumenta com a temperatura • Ponto de ebulição de um líquido: é a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido é igual à pressão atmosférica
Equação de Clausius – Clapeyron(Exercícios) • Serve para determinar o Calor de Vaporização (DHvap) de um líquido a partir de dados de pressão de vapor; usando gráficos pressão de vapor vs temperatura; • Determinar o Calor de Vaporização (DHvap) quando a pressão de vapor for conhecida a duas temperaturas; • Determinar a pressão de vapor a uma dada temperatura se o DHvap e a pressão de vapor for conhecida a uma outra temperatura.
Entalpia de formação padrão (DHfº) • (Def.): é a variação de entalpia quando se forma uma mole de um composto a partir dos seus elementos à pressão de 1atm. Embora o estado padrão não especifique uma temperatura. Usaremos sempre valores de DHfº medidos a 25ºC. • aA + bB → cC + dD • DHreacçãoº = [cDHfº(C) + dDHfº(D)] - [aDHfº(A) + bDHfº(B)] • DHreacçãoº = ΣnDHfº(produtos) - ΣmDHfº(reagentes) • n, m são coeficientes estequiométricos • Ex: Na (s) + Cl2(g)----> NaCl (s) Hºf = - 412,1 kJmol-1
1º Primeira Lei da Termodinâmica • Baseia-se no Principio da conservação de energia. Esta Lei diz que a energia pode ser convertida de uma forma noutra, mas não pode ser criada ou destruída. • Diferenças de energia E podem ser atribuídas ou a • Calor adicionado: q = E = E2 - E1 ou a • Trabalho executado- W= E = E2 - E1 por ex.: trabalho de expansão contra uma pressão externaW = Pext V
Lei de Hess • Estabelece que a variação da entalpia para qualquer reacção depende somente da natureza dos reagentes e dos produtos e não depende do número de etapas ou do caminho que conduz dos reagentes aos produtos (recorremos a essa lei quando determinamos a energia reticular)
