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Variação da Entalpia em Reações Exotérmicas

Química

Reações exotérmicas são aquelas que liberam calor e possuem a entalpia dos reagentes maior que a entalpia dos produtos (HR > HP) e, consequentemente, apresentam a variação da entalpia negativa. Esses fatos podem ser expressos por meio de um diagrama de variação de entalpia em reações exotérmica
A queima de gases é um exemplo de reação exotérmica, reação em que a variação da entalpia é negativa
A queima de gases é um exemplo de reação exotérmica, reação em que a variação da entalpia é negativa
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A entalpia (H) pode ser definida como o conteúdo de energia de cada material ou como a energia global de um sistema. Porém, não é possível, na prática, determinar a entalpia de uma substância. Assim, o que se costuma medir é a variação da entalpia variação de entalpia

Definição de variação de entalpia.

Iremos analisar aqui a variação da entalpia em reações exotérmicas (a palavra “exo” vem do grego e significa “fora, fora de, para fora”), que são aquelas reações em que há liberação de calor. No dia a dia existem muitos exemplos de ocorrência dessas reações, como as combustões e a mistura de cal virgem com água.

Nesses casos, a variação de entalpia variação de entalpia será exatamente a quantidade de calor liberado, dada pelo valor da entalpia final menos a entalpia inicial (Hf – Hi) ou, como se trata de uma reação, o valor da entalpia dos produtos menos o dos reagentes (HP – HR).

Como se libera calor, perde-se energia. Assim, a energia total do sistema diminui, de forma que a entalpia dos produtos será sempre menor que a dos reagentes, por isso a variação da entalpia em reações exotérmicas será sempre negativa, menor que zero Variação de entalpia menor que zero

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Considerando uma reação exotérmica genérica:

A → B + calor

Isso pode ser expresso por meio de um diagrama de entalpia, como o abaixo:

Esquema de um diagrama de entalpia em reações exotérmicas.

A combustão do gás hidrogênio, com formação de água líquida, ocorre com liberação de energia. O valor da variação da entalpia do sistema nessa reação é dado por:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)       Va riação de entalpia = - 572 kJ

Seu diagrama ficaria representado da seguinte forma:

Esquema de um diagrama de entalpia da combustão do hidrogênio, uma reação exotérmica


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Variação da Entalpia em Reações Exotérmicas"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-reacoes-exotermicas.htm. Acesso em 22 de julho de 2019.

Lista de Exercícios
Questão 1

(UFRRJ) Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc.

Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta:

Gráfico de uma reação exotérmica
Gráfico de uma reação exotérmica

a) O gráfico representa uma reação endotérmica.

b) O gráfico representa uma reação exotérmica.

c) A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos.

d) A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes.

e) A variação de entalpia é maior que zero.

Questão 2

(UEPG PR) Durante a Guerra do Golfo, os soldados aqueciam seus alimentos utilizando-se de recipientes de plástico que continham magnésio metálico. Para que houvesse o aquecimento, pequenas quantidades de água eram adicionadas ao magnésio, produzindo hidróxido de magnésio e hidrogênio. O diagrama de entalpia dessa reação é mostrado na figura abaixo. Com relação a esse diagrama, assinale o que for correto.

Gráfico da entalpia do hidróxido de magnésio
Gráfico da entalpia do hidróxido de magnésio

01. A reação do magnésio com a água é exotérmica.

02. A entalpia da reação é de H = 80 kcal/mol.

04. O valor de X representa a variação de entalpia da reação.

08. A representa os reagentes da reação, Mg(s) e H2O(l), e B, os produtos Mg(OH)2(s) e H2(g).

16. A diminuição da entalpia de A para B indica que houve liberação de calor.

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