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Vestibular · Química · 7 min

Termoquímica: entalpia, calor e o sinal do ΔH

Termoquímica estuda o calor trocado nas reações. Quase todas as questões giram em torno de três ideias: o sinal do ΔH, a proporção entre energia e quantidade de matéria e o que acontece quando a reação é invertida.

Entalpia e variação de entalpia

Entalpia (H) é a energia contida em reagentes e produtos. Não se mede o valor absoluto, mas a variação: ΔH = H(produtos) − H(reagentes), a pressão constante.

O ΔH é expresso, em geral, em kJ por mol de reagente consumido ou produto formado, conforme a equação.

Exotérmica x endotérmica

Na reação exotérmica, o sistema libera calor para a vizinhança: o recipiente esquenta. Os produtos ficam com menos entalpia que os reagentes, então ΔH < 0.

Na reação endotérmica, o sistema absorve calor: o recipiente esfria. Os produtos têm mais entalpia, então ΔH > 0.

ProcessoCalorEntalpiaSinal do ΔHExemplos
ExotérmicoLiberaH produtos < H reagentesNegativoCombustão, neutralização, condensação
EndotérmicoAbsorveH produtos > H reagentesPositivoFusão do gelo, evaporação, fotossíntese

Proporção: energia por mol

O calor é proporcional à quantidade de matéria. Se 4 mol liberam 200 kJ, 1 mol libera 50 kJ. Como é liberação, ΔH = −50 kJ/mol.

Para converter massa em mol, use a massa molar: n = m / M. Por exemplo, 11 g de CO₂ (M = 44 g/mol) correspondem a 0,25 mol.

Inversão e gráfico de entalpia

Ao inverter uma equação, o valor do ΔH se mantém e o sinal troca. Se A → B tem ΔH = −75 kJ/mol, então B → A tem ΔH = +75 kJ/mol.

No gráfico de entalpia, a reação exotérmica termina mais baixo do que começou; a endotérmica termina mais alto. A diferença de altura entre o início e o fim é o ΔH.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1

A combustão de 2,0 mol de H₂ libera 572 kJ. Qual é a entalpia molar de combustão e quanta energia 1,0 g de H₂ libera? (M = 2 g/mol)

Ver resolução
  1. Por mol: 572 kJ ÷ 2,0 mol = 286 kJ/mol. Como é liberação, ΔH = −286 kJ/mol.
  2. Massa em mol: 1,0 g ÷ 2 g/mol = 0,50 mol.
  3. 0,50 mol × 286 kJ/mol = 143 kJ liberados.

Resposta: ΔH de combustão = −286 kJ/mol; 1,0 g de H₂ libera 143 kJ.

Exemplo 2

Uma reação tem ΔH = +50 kJ/mol. Ela libera ou absorve calor? E a reação inversa?

Ver resolução
  1. ΔH positivo indica absorção de calor: reação endotérmica.
  2. Invertendo a equação, o sinal troca: ΔH = −50 kJ/mol.

Resposta: A reação absorve 50 kJ/mol; a inversa libera 50 kJ/mol.

Erros comuns

  • Trocar os sinais: ΔH negativo indica reação exotérmica (libera calor), e não endotérmica.
  • Dizer que, na exotérmica, os produtos têm mais entalpia que os reagentes.
  • Inverter a reação e manter o mesmo sinal do ΔH.
  • Esquecer de converter massa em mol antes de usar o ΔH molar.

Resumo para revisar

  • ΔH = H produtos − H reagentes.
  • Exotérmica: libera calor, ΔH < 0. Endotérmica: absorve calor, ΔH > 0.
  • Calor é proporcional à quantidade de matéria (mol).
  • Inverter a reação troca o sinal do ΔH.

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Questões do banco do NabuLab sobre Termoquímica. Responda antes de abrir a resposta.

Questão 1 · Iniciante

Durante uma reação, o recipiente aquece espontaneamente. Esse indício é compatível com um processo:

  1. Aisotérmico, obrigatoriamente
  2. Bendotérmico, com ΔH positivo
  3. Cexotérmico, com liberação de calor
  4. Dsem troca de energia
Ver resposta comentada

Resposta: exotérmico, com liberação de calor

O aquecimento da vizinhança indica transferência de energia do sistema para fora, característica de processo exotérmico e ΔH<0 a pressão constante.

Questão 2 · Médio

Uma reação libera 120 kJ ao consumir 2 mol de reagente. Qual é ΔH por mol e seu sinal?

  1. A+60 kJ/mol
  2. B−120 kJ/mol
  3. C−60 kJ/mol
  4. D+240 kJ/mol
Ver resposta comentada

Resposta: −60 kJ/mol

120/2=60 kJ/mol e a liberação de calor caracteriza ΔH negativo: −60 kJ/mol.

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