sábado, 8 de dezembro de 2012

Fatores que influem nas entalpias das reações


1 - Influência das quantidades de reagentes e de produto

A quantidade de calor liberada ou absorvida em uma reação depende, em primeiro lugar, das quantidades de reagentes e dos produtos que participam da reação.

Ex:  2H2 (g)  +   O2 (G) ==> 2H2O (v)    ∆H= - 485,8 KJ

Já indica que há liberação de 485,8 KJ quando 2 mols de hidrogênio reagem com um mol de oxigênio , produzindo 2 mols de Água.

2 - Influência do estado físico dos reagentes e produtos

Vejamos os seguintes exemplos:

I   -  H2 (g)  +   1/2 O2(g) ==> H2O   (vapor)     ∆H1 = - 242,9 KJ/mol

II  -  H2 (g)  +   1/2 O2(g) ==> H2O   (liquido)   ∆H2 = - 286,6 KJ/mol

III - H2 (g)  +   1/2 O2(g) ==> H2O   (solido)     ∆H3 = - 292,6 KJ/mol

Nos exemplos acima, notamos que o simples fato de a aguá formada se apresentar nos estados de vapor, liquido e solido (gelo) já altera a entalpia da reação. Notamos também que o valor absoluto ∆H varia na seguinte ordem:

                                        |∆H3| > |∆H2| > |∆H1|

           Por que isso aconteceu ???????


Podemos dizer que o fenômeno químico em si ( H2  +  1/2 O2 ==> H2O )  produz uma certa quantidade de energia. Uma parte dessa energia ficara “dentro” da água produzida , na forma de agitação de suas moléculas  – no estado de vapor, o grau de agitação das moléculas é máximo  no estado liquido tem intensidade intermediaria; e, no estado solido é mínima. Consequentemente, o saldo de energia que “sobra” e será liberado pela reação , na forma de calor, será; relativamente menor, com a água na forma de vapor; intermediário, com a água liquida; e maior, com a água na forma solido.

3 - Influência do estado alotrópico


A forma alotrópica de maior entalpia é a mais reativa, e a de entalpia menor é a mais estável, e portanto mais abundante quando ocorre na natureza.

            Ex:            
       C (grafite)  +  O2(g)    ==>  CO2(g)          ∆H1 = - 393,1 kJ/mol    
        C (diamante)  +  O2(g)  ==>   CO2(g)           ∆H2 = - 395,0 kJ/mol

-    Enxofre rômbico é mais estável (menos reativo) que o monoclínico.
-    Fósforo vermelho é mais estável (menos reativo) que o branco.
Oxigênio é mais estável (menos reativo) que o ozônio.

4 - Influência da diluição/dissolução

Algumas dissoluções liberam energia, outras absorvem energia.

Vamos imaginar a seguinte experiência: 1 mol de (H2SO4) é dissolvido a 250C em quantidades crescente de água. Verificamos que, até certo limite, quanto maior a quantidade de água, maior será o calor total liberadona dissolução , de acordo com a tabela.

Números de mols de água Usados na dissolução
Calor liberado             H (KJ)
0
zero
1
-28
2
-40,9
4
-54,3
8
-63,1
16
-70,2
-84,4
Notamos que, mesmo aumentando infinitamente a quantidade de água de dissolução, a quantidade total de calor liberado tende para um certo limite. Essa quantidade máxima de calor, que é liberada pela dissolução de 1 mol de acido sulfúrico, é denominada entalpia (ou calor) de diluição total (ou infinita) da substância, e escreve-se:

H2SO4 (l) + aq => H2SO4(aq) ∆H∞ =-84,4 KJ/mol


Evidentemente, falar em diluição total ou infinita é apenas força de expressão. No exemplo anterior, não é necessário dissolver 1 mol (H2SO4) numa quantidade "infinita"de aguá para que haja liberação de 84,4 KJ  pois 24 mols de aguá já se consegue esse resultado.

5influência da temperatura na qual se efetua a reação química

H2 (g)  +    Cl2  ==> 2HCl (g)          ∆H1 = -183,9 KJ (a 15 0C)
H2 (g)  +    Cl2     ==>   2HCl (g)          ∆H2 = -184,1 KJ (a 75 0C)



A temperatura atua de dois modos no favorecimento das reações, seja elas atérmicas  exotérmicas ou endotérmicas.

Primeiro: a temperatura e uma medida do grau de agitação molecular. Se você aumenta a temperatura aumenta-se a agitação molecular, aumentando o numero de colisões entre os reagentes, o que propiciará o aumento da probabilidade de ser ter uma colisão geometricamente favorável. A diminuição da Temperatura é verdadeiro no sentido de diminuir a agitação molecular.

Segundo: aumentando-se a agitação molecular aumenta-se a velocidade media o que propicia um maior numero de moléculas com energia superior a energia de ativação. A diminuição da Temperatura faz o inverso.

6 -  Influência da Pressão  

A pressão praticamente não influi nos calores de reações que envolvem sólidos e líquidos. Mesmo em reações que envolvem gases, a da pressão é muito pequena, tornando-se quase perceptível somente em pressões elevadíssimas (da ordem de de 1000atm). Sendo assim, não devemos nos preocupar com a influência da pressão em nossos cálculos.

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