Termoquímica: Entalpia, Calor de Reação e Energia de Ligação


Termoquímica

A termoquímica é uma parte da química que estuda as reações e todo seu processo quando ocorre troca de energia através de calor. Dentro da termoquímica são estudados dois tipos de reações, as endotérmicas, que absorvem calor e as exotérmicas, que liberam calor.

Dentro dessas reações da termoquímica estudamos também a entalpia, o calor de reação e a energia de ligação, que serão explicados abaixo:

Entalpia

Entalpia se trata da quantidade de energia que existe em uma substância que irá sofrer determinada reação. É forma que você consegue determinar se houve perda ou absorção de calor – e se a reação é endo ou exotérmica. Sua fórmula é dada por:

ΔH = H final – H inicial

Onde: ΔH é a entalpia, H final é a quantidade de calor ao final da reação e H inicial é a quantidade de calor no início da reação.

Calor de Reação

O calor de reação se refere a quantidade de calor que foi liberado ou absorvido em uma reação química. É a variação da entalpia, se ela é negativa ou positiva. Envolve o estudo do sinal do resultado da entalpia. Por exemplo:

ΔH = + 10,4 Kcal/mol se trata de uma reação endotérmica, em que houve absorção de calor. O H final provavelmente é maior que o H inicial.

ΔH = – 3,5 Kcal/mol temos uma reação exotérmica, em que houve perda de calor. O H final é menor que o H inicial.

Energia de Ligação

A energia de ligação é aquela ligada a quebra ou formação de ligações entre átomos de uma molécula. Novamente usamos o cálculo da entalpia para entender como funciona a energia de ligação. Por exemplo:

A — B + C — D → B — D + C — A

As ligações simples de cada elemento possuem os seguintes valores:

A — B = 40 Kcal
C — D = 90 Kcal
B — D = 70 Kcal
C — A = 220 Kcal

Sabemos então que é preciso 40 Kcal para quebrar a ligação AB e 90 Kcal para quebrar a ligação CD, ou seja, foram usados 130 Kcal para quebra dos reagentes. Já nos produtos, foram necessários 70 Kcal para formar BD e 220 Kcal para formar CA. Ou seja, são liberados 290 Kcal para formar as ligações.

Calculando a entalpia, temos que:

ΔH = 130 – 290
ΔH = – 160 Kcal, uma reação exotérmica.