Entalpia é a quantidade de energia que uma substância que sofre reação possui. Ela calcula o calor de um sistema e é a maneira mais usada para descobrir se a reação química é exotérmica ou endotérmica.
No caderno de Ciências da Natureza e suas tecnologias do ENEM, as questões de Química sempre são motivo de preocupação dos estudantes. Dentro dessa matéria, entender o que é Entalpia é essencial para responder questões que surgem sobre o tema.
Não deixe de conferir os exercícios sobre Entalpia!
Nesse artigo vamos falar sobre:
- O que é Entalpia;
- Variação de Entalpia;
- Tipos de Entalpia.
O que é Entalpia?
Entalpia é a grandeza física que mede a quantidade de energia dentro das substâncias que sofrem uma reação química. Ou seja, pode-se dizer que a entalpia calcula a quantidade de calor absorvido ou liberado em uma reação química.
O cálculo da entalpia é o responsável por definir se uma reação química é endotérmica ou exotérmica:
- Reação Endotérmica: São reações ou mudanças de estado físico em que os reagentes absorvem calor;
- Reação Exotérmica: São reações ou mudanças de estado físico em que há a liberação de calor.
Essa energia estava contida nos reagentes da reação química, sendo proveniente da movimentação das moléculas, e, quando eles se transformaram em produtos, essa energia foi liberada em forma de calor. Essa quantidade específica de energia interna que cada substância tem é chamada de entalpia, e pode ser simbolizada pela letra H.
Variação de Entalpia
A variação da entalpia acontece quando há diferença entre a entalpia dos produtos e a dos reagentes, ou seja, o calor de uma reação é equivalente ao calor liberado ou absorvido nessa reação, e é simbolizado por ∆ H.
Lei de Hess
Desenvolvida pelo suíço Germain Henri Hess, a Lei de Hess afirma que a variação da entalpia deve ser calculada pela somatória das suas mudanças em etapas individuais.
Isso significa que há um cálculo específico que pode avaliar a quantidade de energia nas substâncias de um sistema depois de sofrerem suas próprias reações químicas. Portanto, a variação de entalpia não depende da quantidade de reações por que ela passou, precisa somente dos valores iniciais e finais de cada reação.
Em resumo, uma reação a variação de entalpia é a mesma, independente de qual seja a etapa em que a reação ocorre, sendo assim a variação da entalpia é a entalpia final (após a reação) menos a entalpia inicial (anterior a reação).
A variação da entalpia pode ser calculada através da seguinte fórmula:
A fórmula da variação da entalpia depende de alguns fatores, tais como:
- Temperatura;
- Pressão;
- Estado físico;
- Número de mol;
- Variedade alotrópica das substâncias.
Se o resultado for negativo, isso significa que a reação é exotérmica, pois o calor foi liberado e o valor da entalpia dos produtos é inferior à entalpia dos reagentes. Entretanto, se o resultado for positivo, isso significa que a reação é endotérmica, pois ao absorver energia a entalpia dos produtos é maior do que a dos reagentes. Sendo assim:
Tipos de Entalpia
Entalpia de mudança de estado físico
Diz respeito à quantidade de energia que é necessária para que um mol de substância, a pressão e a temperatura constante mude de estado físico.
Vale lembrar que mol é uma unidade de medida utilizada para expressar a quantidade de matéria microscópica, como átomos e moléculas. É estabelecido que 1 mol é igual a 6.02.1023 moléculas. Dentro deste tipo de entalpia se encontram vários subtipos:
Entalpia de vaporização: é a energia necessária para vaporizar um mol de substância, ou seja, passar do estado físico líquido para o estado gasoso. A energia absorvida está em forma de calor, ou seja, esse processo é endotérmico e o valor da entalpia sempre será positivo.
Entalpia de fusão: é energia que precisa ser consumida para que um mol de substância sofra a fusão, ou seja, passe do estado físico sólido para o estado líquido. Esse processo também é endotérmico, onde a energia absorvida está em forma de calor, por esse motivo, a entalpia também sempre será positiva.
Entalpia de combustão: é a energia liberada durante a combustão completa de um mol de substância à pressão e de temperatura constante. Essa reação que libera energia em forma de calor, ou seja, essa reação é exotérmica e a variação da entalpia é negativa.
Entalpia de solidificação: é quantidade de energia que necessita de ser liberada para que um mol de substância, a temperatura e a pressão constante, passe do estado físico líquido para o estado sólido. Esse processo também é exotérmico e o valor da entalpia é negativo.
Entalpia de formação
É a energia em forma de calor liberada ou absorvida na formação de um mol de substância a partir dos seus elementos correspondentes dos quais são substâncias simples. Nesse caso, a pressão e a temperatura também permanecem constantes e a entalpia é igual a zero.
Entalpia de ligação
É energia que precisa ser absorvida para quebrar 1 mol de de ligações no estado gasoso, em condições de pressão e temperatura constantes. Nesse caso, o valor da energia de ligação será o valor da variação de entalpia da reação. Como há a absorção de energia, trata-se de um processo endotérmico.
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