A Termodinâmica, energia e entalpia das reações

...

- 1,0 g de nitrato de amônio (NH4NO3)

- Cadinho de porcelana

- 1,0 g de carbonato de cálcio

- Pedras de gelo

- Termômetro

- 5 mL de etanol

1. Em um béquer, coloque o ácido clorídrico e meça sua temperatura. Em seguida, adicione o zinco metálico. Durante a reação, verifique o que acontece com a temperatura.

2. Em um tubo de ensaio, adicione 20 mL de água à temperatura ambiente. Adicione o nitrato de amônio e verifique a temperatura.

3. Anote a massa de carbonato de cálcio pesada inicialmente e do cadinho de porcelana vazio. Coloque o carbonato de cálcio no cadinho de porcelana, e aqueça-o no bico de Bunsen. Depois de 10 minutos, resfrie o cadinho e meça sua massa com o produto dentro.

4. Em outro béquer, misture 20 mL de água, também à temperatura ambiente, e adicione o que sobrou no cadinho de porcelana do experimento anterior. Registre a temperatura após o experimento.

5. Segure uma pequena pedra de gelo em sua mão. Qual é a sensação térmica?

6. Coloque os 5 mL de álcool em um béquer e ateie fogo ao álcool. Qual é a sensação térmica próximo a sua abertura?

A partir disto, discuta com seus colegas:

1) Como podemos classificar os fenômenos ocorridos nos experimentos quanto à energia?

2) A sensação de quente ou frio está relacionada com as energias dos fenômenos? Explique.

3) Comparando as energias das substâncias dos produtos e dos reagentes, podemos estimar as energias desses fenômenos?

4) Calcule os valores das energias dos processos químicos que aconteceram anteriormente e compare qual libera mais energia ou absorve mais energia, de acordo com as quantidades de reagentes.

Dados necessários para os cálculos:

Substância

Entalpia de Formação (kJ/mol)

HCl

- 167,16

Zn

0,00

ZnCl2

- 415,10

CaCO3

- 1206,9

CaO

- 635,09

CO2

- 393,51

Ca(OH)2

- 986,10

Agora, sabendo que as reações químicas possuem energias envolvidas:

1) (UEL-PR 2013) As bolsas térmicas consistem, geralmente, de dois invólucros selados e separados, onde são armazenadas diferentes substâncias químicas. Quando a camada que separa os dois invólucros é rompida, as substâncias neles contidas misturam-se e ocorre o aquecimento ou o resfriamento. A seguir, estão representadas algumas reações químicas que ocorrem após o rompimento da camada que separa os invólucros com seus respectivos ΔH.

I. CaO(aq) + SiO2 (s) CaSiO3 (aq) ΔH = – 89,5 kj/mol [pic 3]

II. NH4NO3 (s) + H2O(l) NH4+(aq) + NO3– (aq) ΔH = + 25,69 kj/mol [pic 4]

III. CaCl2(s) + H2O(l) Ca2+(aq) + 2 Cl– (aq) ΔH = – 82,80 kj/mol [pic 5]

Analise as reações e os valores correspondentes de ΔH e indique a alternativa que correlaciona, adequadamente, as reações com as bolsas térmicas quentes ou frias.

a) I. fria, II. quente, III. fria.

b) I. quente, II. fria, III. quente.

c) I. fria. II. fria, III. fria.

d) I. quente, II. quente, III. fria.

e) I. quente, II. quente, III. quente.

Avaliação: Análise das respostas das questões discutidas com os colegas.

Referências:

Atkins, P. W., PAULA, J. de; Físico – química: volume 1. Tradução e revisão