Entalpia de reação

RKA12MC – Olá! Tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais uma aula de Ciências da Natureza, e, nessa aula, vamos conversar sobre a entalpia de uma reação. A primeira coisa que a gente precisa saber nesse vídeo é que a variação de entalpia para uma reação química, que representamos como ΔH (delta h da reação) é igual ao calor transferido durante uma reação química à pressão constante. Sendo assim, podemos dizer que ΔH é igual a "qₚ". Vamos dizer agora que estamos realizando uma reação química com uma solução aquosa sob pressão atmosférica constante. Os reagentes e produtos dessa reação química constituem o sistema e todo o restante compõe a vizinhança. Quando o calor flui da vizinhança para o sistema, o sistema (ou a reação) absorve calor e, portanto, a variação na entalpia é positiva para a reação. Inclusive, chamamos isso de reação endotérmica. Agora, se calor flui do sistema para o ambiente, a reação libera energia. Portanto, a variação de entalpia para a reação é negativa, e isso é chamado de reação exotérmica. Como exemplo de reação, vamos ver a decomposição do peróxido de hidrogênio para formar água líquida e gás oxigênio. A variação de entalpia para essa reação é igual a -196 quilojoules. O sinal negativo significa que a reação é exotérmica. E, para as unidades, às vezes você pode ver apenas quilojoules, às vezes, você também vai ver quilojoules por mol, e, em alguns momentos, você também vai ver quilojoules por mol de reação. Quilojoules por mol de reação se refere à forma como a equação foi escrita. Olhando para essa equação balanceada, tem um coeficiente 2 na frente do peróxido de hidrogênio. Isso significa que 2 mols de peróxido de hidrogênio estão se decompondo para formar 2 mols de água e 1 mol de gás oxigênio. Sendo assim, quando 2 mols de peróxido de hidrogênio se decompõem, são liberados 196 quilojoules de energia. Agora, vamos calcular o quanto de calor que é liberado quando 5,00 gramas de peróxido de hidrogênio se decompõem a uma pressão constante. A primeira coisa que precisamos fazer para encontrar esse valor é descobrir quantos mols de peróxido de hidrogênio nós temos. Para fazer isso, pegamos a massa do peróxido de hidrogênio, que é 5 gramas, e dividimos pela massa molar do peróxido de hidrogênio, que é 34,0 gramas por mol. Realizando o cálculo, os gramas se cancelam e chegamos a uma resposta igual a 0,147 mol de peróxido de hidrogênio. Agora, pegamos nossos -196 quilojoules por mol de reação e multiplicamos isso por um fator de conversão. Quando olhamos para a equação balanceada, como ela foi escrita, existem 2 mols de peróxido de hidrogênio. Portanto, para o nosso fator de conversão, conforme está escrito, para cada 1 mol de reação existem 2 mols de peróxido de hidrogênio, ou seja, 2 mols de H₂O₂. Realizando o cálculo, os mols de reação se cancelam e ficamos com a resposta sendo igual a -98,0 quilojoules por mol de H₂O₂. Portanto, 2 mols de peróxido de hidrogênio produziriam 196 quilojoules de energia e 1 mol de peróxido de hidrogênio liberaria metade dessa quantidade, ou seja, 98,0 quilojoules de energia. Em seguida, pegamos nosso 0,147 mol de peróxido de hidrogênio, assim, temos 0,147 mol de H₂O₂. E lembre-se: estamos tentando calcular a quantidade de calor que foi liberada, então multiplicamos isso por -98,0 quilojoules por mol de H₂O₂. Os mols de H₂O₂ serão cancelados e, realizando o cálculo, temos a nossa resposta final, que é -14,4 quilojoules. Ou seja, quando 5 gramas de peróxido de hidrogênio se decompõem à pressão constante, temos 14,4 quilojoules de calor liberado. É por isso que temos um sinal negativo aqui. Eu espero que você tenha compreendido essas ideias que conversamos nesse vídeo, e, mais uma vez, eu quero deixar aqui para você um grande abraço, e até a próxima!