Dê a definição dos seguintes termos usados na termoquímica.
(a) Exotérmico e endotérmico
(b) Sistema e vizinhança
© Capacidade calorífica
(d) Função de estado
(e) Estado padrão
(f) Variação de entalpia
(g) Entalpia padrão de formação

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra gente dar definições de vários termos de termoquímica: exotérmico/endotérmico, sistema/vizinhaça, capacidade calorífica, função de estado, estado padrão, variação de entalpia e entalpia padrão de formação. Isso é conteúdo de termodinâmica química, então vamos precisar entender o que é calor, entalpia e propriedades de sistemas termodinâmicos antes de mais nada.

Passo 2

(a) Exotérmico e endotérmico
Teoria: na termoquímica a gente vê se um processo libera calor (calor sai do sistema) ou absorve calor (calor entra no sistema).
– Exotérmico: sistema libera calor para a vizinhança. A variação de entalpia é negativa, .
– Endotérmico: sistema absorve calor da vizinhança. A variação de entalpia é positiva, .

Passo 3

(b) Sistema e vizinhança
Teoria: pra estudar troca de energia a gente isola mentalmente uma porção do mundo (o sistema) e chama tudo fora dele de vizinhança.
– Sistema: parte do universo que estamos investigando (uma reação, um recipiente com gás etc.).
– Vizinhança (ou arredores): tudo o que interage com o sistema trocando calor ou trabalho.

Passo 4

© Capacidade calorífica
Teoria: capacidade calorífica (ou calor específico, se for por massa ou mol) diz quanto de calor causa uma certa mudança de temperatura.
A definição é
C = qDe
onde é o calor absorvido/cedido e é a variação de temperatura. É uma propriedade extensiva (depende da quantidade de matéria).

Passo 5

(d) Função de estado
Teoria: função de estado é uma propriedade que só depende do estado atual (por exemplo, pressão, temperatura, composição), não do caminho.
Exemplos: energia interna , entalpia , entropia .
Se você vai de A para B, a variação independe do processo curtinho ou tortuoso que você fizer.

Passo 6

(e) Estado padrão
Teoria: é a forma mais estável de uma substância nas condições de referência. Normalmente:
– Pureza: substância pura em 1 bar de pressão
– Temperatura: 298 K (25 °C), salvo indicação contrária
A partir daí medimos entalpias padrão, energias padrão etc.

Passo 7

(f) Variação de entalpia
Teoria: entalpia De é energia térmica a pressão constante. A variação de entalpia de um processo é
e numericamente igual ao calor trocado a constante: .

Passo 8

(g) Entalpia padrão de formação
Teoria: é a variação de entalpia quando 1 mol de composto se forma a partir dos seus elementos no estado padrão, à pressão de 1 bar (e geralmente 298 K). Denotamos por .

Resposta

(a) Exotérmico: libera calor ( ). Endotérmico: absorve calor ( ).
(b) Sistema: parte estudada; vizinhança: resto do universo que troca energia com o sistema.
© Capacidade calorífica: , calor necessário para mudar a temperatura.
(d) Função de estado: depende só do estado inicial/final, não do caminho (ex.: , , ).
(e) Estado padrão: forma mais estável de uma substância a 1 bar e 298 K.
(f) Variação de entalpia: , igual ao calor a constante.
(g) Entalpia padrão de formação: , entalpia para formar 1 mol de composto a partir dos elementos em estado padrão.

Exercícios relacionados