LEI DE HESS - TERMOQUÍMICA

Introdução à Termoquímica e Lei de Hess

Conceitos Iniciais

• O professor Marcos introduz o tema da termoquímica, focando na Lei de Hess, que relaciona fenômenos térmicos a equações de estado.

• A Lei de Hess permite calcular a variação de entalpia (ΔH) de um processo global a partir das etapas intermediárias.

Cálculo do ΔH

• Para determinar o ΔH, somam-se as entalpias das equações auxiliares que representam as etapas do processo.

• Um exemplo prático é apresentado: converter carbono grafite em carbono diamante utilizando equações matemáticas para manipular os reagentes e produtos.

Manipulação das Equações Auxiliares

Cancelamento e Simplificação

• O professor demonstra como cancelar espécies comuns entre as equações auxiliares para simplificar o cálculo do ΔH.

• Após cancelamentos, ele apresenta a equação global resultante da conversão do grafite em diamante.

Exemplo Prático

• O valor calculado para ΔH é +0,45 quilocalorias após somar os valores das entalpias das duas etapas.

Alterações nas Equações Auxiliares

Multiplicação e Divisão

• É possível multiplicar ou dividir uma equação auxiliar por um fator específico, alterando também o valor do ΔH proporcionalmente.

• Se uma equação for multiplicada por dois, tanto os coeficientes quanto a energia envolvida dobram.

Inversão da Equação

• Ao inverter uma equação (reagentes se tornam produtos e vice-versa), o sinal do ΔH também deve ser invertido. Isso altera a natureza da reação entre endotérmica e exotérmica.

Exercício Prático sobre Conversão de Carbono

Aplicação da Lei de Hess

• O professor propõe um exercício onde se deve determinar a variação de entalpia na conversão do carbono grafite em carbono diamante usando as informações fornecidas nas equações auxiliares.

• A chave para resolver este exercício é organizar corretamente as informações e identificar onde cada substância aparece nas equações auxiliares.

Análise de Equações Termoquímicas

Alterações Necessárias nas Equações

• A equação global permanece inalterada, mas as equações auxiliares podem ser ajustadas conforme necessário. O carbono grafite é um reagente constante.

• Ao procurar o carbono diamante, nota-se que ele aparece como reagente na equação auxiliar, enquanto deve estar no produto da equação global. Isso indica uma alteração necessária.

• A primeira e única alteração identificada é inverter a equação 2. Essa inversão é crucial para alcançar a equação global desejada.

Processo de Inversão e Cancelamento

• Após inverter a equação 2, todos os componentes são reorganizados: reagentes se tornam produtos e vice-versa, facilitando a formação do carbono diamante.

• O sinal do delta H também deve ser invertido ao realizar essa troca entre reagentes e produtos.

• Com as duas equações ajustadas, pode-se cancelar oxigênio presente tanto nos reagentes quanto nos produtos, simplificando o processo.

Cálculo do Delta H Global

• Para calcular o delta H da reação global, soma-se os valores de delta H das reações auxiliares após as alterações realizadas.

• Um novo problema surge com a hidrogenação do acetileno; três equações termoquímicas são apresentadas para análise.

Identificação de Alterações em Novas Equações

• O acetileno (C₂H₂) está presente em quantidade diferente nas reações auxiliares. Uma alteração inicial será dividir a primeira equação por dois para equilibrar os mols.

• O hidrogênio (H₂), que aparece na terceira equação como um mol, precisa ser multiplicado por dois para corresponder à quantidade requerida na reação global.

Ajustes Finais nas Equações

• A segunda equação apresenta o C₂H₆ no produto com coeficiente igual a um; será necessário inverter esta equação e dividi-la por dois para adequá-la à reação desejada.

• Todas as alterações foram implementadas: divisão da primeira e terceira equações e inversão da segunda.

Verificação dos Resultados Finais

• As novas configurações das reações foram escritas com as alterações necessárias aplicadas aos valores de delta H correspondentes às modificações feitas.

• Ao somar todas as três reações ajustadas, espera-se chegar à expressão correta da reação global desejada com seus respectivos valores de delta H calculados corretamente.

Análise da Equação Química

Cálculo de Moléculas e Reações

• O apresentador discute a quantidade de moléculas envolvidas em uma reação química, mencionando que há 5 meses mais dos negros, o que parece ser uma referência a um cálculo específico.

• Ele apresenta a equação global da reação, envolvendo compostos como C2H6 e H2O, destacando a formação de produtos gasosos.

• O delta H (variação de entalpia) da reação é calculado, resultando em -311.5 kJ, indicando que a reação é exotérmica.

Reflexões Pessoais e Motivacionais

• O apresentador expressa seu cansaço ao gravar à 1 hora da manhã, mas enfatiza sua felicidade por estar compartilhando conhecimento com os alunos.

• Ele menciona seu desejo de ajudar os estudantes a alcançarem seus sonhos acadêmicos, seja em medicina, direito ou engenharia.

Interação com o Público

• O apresentador pede aos espectadores para se inscreverem no canal e compartilharem o vídeo em grupos de estudo do WhatsApp para aumentar a visibilidade do conteúdo.