Termoquímica - Biologia Total · PDF file 2 Absorvem energia do meio ΔH > 0...

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  • 1

    Termoquímica

  • 2

     Absorvem energia do meio

    ΔH > 0

     Liberam energia para o meio

    ΔH < 0

    Endotérmicas Exotérmicas

    TERMOQUÍMICA (Teoria)

    RESUMO

    ΔH Ea

    Complexo Ativado

    HP

    HR

    Gráfico exotérmico

    HP < HR

    ΔH < 0 (negativo)

  • 3

    energia

    reagentes

    produtos

    Caminho da reação

    Gráfico endotérmico

    ΔH Ea

    Complexo ativado

    HP HR

    HP > HR ΔH > 0 (positivo)

    RESUMO

    1) Calor de formação, combustão, neutralização...

    2) Energia de ligação

    3) Lei de Hess

    Existem 3 formas de calcular o ΔH de uma reação:

    ΔHglobal = ΔHQuebra de ligações (reagentes) + ΔHFomação de ligações (produtos) (valores positivos) (valores negativos)

    ΔHglobal = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 + ΔH4 ....

    ΔHglobal = Hp(final) – Hr(incial)

    TERMOQUÍMICA (Cálculos)

  • 4

    ( ) INVERTER

    ( ) INVERTER e x2

    2 C2H5OH + 2 CO2  C6H12O6 ∆H = + 70 kJ

    4 CO2 + 6 H2O  2 C2H5OH + 6 O2 ∆H = + 2470 kJ

    6 CO2 + 6 H2O  C6H12O6 + 6 O2 ∆H = + 2540 kJ

  • 5

    Quantidade de reagentes e produtos

    O ΔH é proporcional a quantidade de reagentes ou de produtos e respeita a estequiometria da reação.

    4g _______________________ 136,6 kcal liberados

    16g ______________________ 546,4 kcal liberados

    1 H2(g) + ½ O2(g) → 1 H2O(ℓ) ∆H = - 68,3 kcal 1 mol H2 68,3 kcal liberadas

    2 g 68,3 kcal liberadas

    Equilíbrio Químico

  • 6

    EQUILÍBRIO QUÍMICO

    V1

    V2 Reagentes Produtos

    V2V1 = Equilíbrio Químico

    [R] [P] Constantes “A REAÇÃO NÃO PÁRA”

    Para que ocorra um equilíbrio químico

    e

    [ ]

    tempo

    [R]

    [P] EQ. QUÍMICO

    V1 = V2

    [ ]

    tempo

    [R]

    [P]

    EQ. QUÍMICO

    V1 = V2

    [ ]

    tempo

    [R]

    [P]

    EQ. QUÍMICO

    V1 = V2

  • 7

    2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)

    1. Kc – Constante de concentração 2. Kp – Constante de pressão 3. Ka – Constante ácida (pKa) 4. Kb – Constante básica (pKb) 5. Kw – Constante da água (pH e pOH) 6. Kh – Constante de hidrólise (Sais solúveis) 7. Kps – Constante do produto de solubilidade

    (Sais/bases pouco solúveis)

    Ki – Constante de ionização/íons (Ka,Kb,Kw,Kps)

    EQUILÍBRIO QUÍMICO

  • 8

    Os nutrientes solúveis em água são absorvidos. Observe o

    intervalo no qual compostos pouco solúveis não se formam,

    ou seja, haverá absorção de nutrientes:

  • 9

    INÍCIO

    R / P

    EQUIL.

    1 H2 + 1 I2 2 HI

    [HI]2

    [I2]1 . [H2]1 K = (2x)2

    (1 – x) . (1 – x) 1.102 =

    1 mol 1 mol 0 x x 2x

    1 - x 1 - x 2x

    (2x)2

    (1 – x)2 1.102 =√ √

    √ (2x)

    (1 – x) 10 = 2x. (1 – x)10 =

    – 10 x10 2x= 12 x10 =

    10 12

    x = 5 6

    =

  • 10

    Deslocamento de equilíbrio

    1. Concentração

    [R]

    [R] [P]

    [P]

    [P]

    [P] [R] [R]

    2. Pressão P

    P

    V

    V

    3. Temperatura T ENDOTÉRMICA

    T EXOTÉRMICA

    Macete da mãozinha

    Só entra GÁS

    H + ENDO

    H – EXO

    No de mol dos gases

  • 11

    Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa.

    Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação.

    I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura.

    II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão.

    III. Aumentando-se a concentração dos produtos, a posição do equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes.

    Quais estão corretas?

    a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

    I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura.

    A(g) + B(g) C(g) + 2 D(g) H > 0 Endo

    Exo

    ΔH ΔH > 0 (positivo) Reacão endotérmica

  • 12

    II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão.

    1 A(g) + 1 B(g) 1 C(g) + 2 D(g)

    Aumento da pressão desloca o equilíbrio para o lado de MENOR volume.P

    2 volumes 3 volumes

    III. Aumentando-se a concentração dos produtos, a posição do equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes.

    Desloca para os produtosR

    R Desloca para os próprios reagentes P

    P

    Desloca para os reagentes

    Desloca para os próprios produtos

    A(g) + B(g) C(g) + 2 D(g)

  • 13

    Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa.

    Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação.

    I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura.

    II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão.

    III. Aumentando-se a concentração dos produtos, a posição do equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes.

    Quais estão corretas?

    a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

    Cálculo Estequiométrico

  • 14

    5 tipos

    1. Cálculo estequio normal 2. Reações consecutivas 3. Grau de pureza 4. Reações sem rendimento total 5. Reagentes em excesso

    CÁLCULO ESTEQUIMÉTRICO

    Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas:

    2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2 ZnO + CO → Zn + CO2

    Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO2 (44 g/mol); e Zn (65 g/mol).

    Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita?

    a) 25 b) 33 c) 40 d) 50 e) 54

  • 15

    Esfalerita (ZnS) de pureza: 75% Rendimento: 80% Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita?

    Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO2 (44 g/mol); e Zn (65 g/mol).

    2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2 ZnO + CO → Zn + CO2

    2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2 2 ZnO + 2 CO → 2 Zn + 2 CO2

    2 ZnS + 3 O2 + 2 CO → 2 SO2 + 2 Zn + 2 CO2 2 mol 2 mol 2 . 97 g _____________________ 2 . 65 g 75 Kg _____________________ x Kg

    x = 50,25 Kg de Zn metálico

    PUREZA: 100 Kg _____ 100%

    x Kg _____ 75% x = 75 Kg de ZnS

    puro

    RENDIMENTO: 50,25 Kg _____ 100%

    x Kg _____ 80% x = 40,20 Kg de Zn

    metálico

    ( ) MANTER ( ) MULTIPLICAR POR 2

  • 16

    biologiatotal.com.br

    “Todos os seus sonhos estão a um passo da sua zona

    de conforto...”

    BOA PROVA!

    “Se você pode sonhar, você pode fazer.”

    (Walt Disney)