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**Trabalho Manuscrito: Termoquímica, Reações Endotérmicas e Exotérmicas**

**1. Termoquímica: O que estuda**

A Termoquímica é um ramo da Química que estuda as quantidades de calor liberadas ou absorvidas durante as reações químicas. Ela está relacionada às mudanças de energia que ocorrem nos sistemas químicos e é de fundamental importância para entender os processos de reações químicas e suas aplicações em diversas áreas da ciência e indústria.

**2. Reações Endotérmicas**

As reações endotérmicas são aquelas em que ocorre absorção de calor pelo sistema, ou seja, o sistema ganha energia térmica do ambiente. Nesse tipo de reação, a energia dos reagentes é menor do que a energia dos produtos, e a variação de entalpia (ΔH) é positiva. Os produtos finais possuem mais energia que os reagentes iniciais.

**Exemplos de reações endotérmicas:**

a) Decomposição térmica do carbonato de cálcio (CaCO3):

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) (ΔH > 0)

b) Reação de produção de amônia (NH3) a partir de nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2):

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) (ΔH > 0)

**Gráfico de uma reação endotérmica:**

```

Energia

↑

───│───

│ ↑

│ │

│ │

│ │

└──────┼────→ Progresso da reação

│

Reagentes Produtos

```

**Exercício 1:**

Considere a reação química de decomposição do nitrato de amônio (NH4NO3) em seus produtos gasosos, nitrogênio (N2) e água (H2O).

NH4NO3(s) → N2(g) + 2H2O(g) (ΔH > 0)

Calcule a variação de entalpia (ΔH) para essa reação, sabendo que a entalpia dos reagentes é de 250 kJ/mol e dos produtos é de 450 kJ/mol.

**Exercício 2:**

A síntese da fotossíntese é um exemplo de uma reação endotérmica. Escreva a equação química balanceada da fotossíntese e explique por que ela é classificada como uma reação endotérmica.

**3. Reações Exotérmicas**

As reações exotérmicas são aquelas em que ocorre liberação de calor para o ambiente, ou seja, o sistema perde energia térmica. Nesse tipo de reação, a energia dos reagentes é maior do que a energia dos produtos, e a variação de entalpia (ΔH) é negativa. Os reagentes iniciais possuem mais energia que os produtos finais.

**Exemplos de reações exotérmicas:**

a) Combustão do metano (CH4):

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) (ΔH < 0)

b) Reação de neutralização entre ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH):

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) (ΔH < 0)

**Gráfico de uma reação exotérmica:**

```

Energia

↓

───│───

│ ↓

│ │

│ │

│ │

└──────┼────→ Progresso da reação

│

Reagentes Produtos

```

**Exercício 1:**

Considere a reação de formação de dióxido de carbono (CO2) a partir de carbono sólido (C) e oxigênio gasoso (O2):

C(s) + O2(g) → CO2(g) (ΔH < 0)

Calcule a variação de entalpia (ΔH) para essa reação, sabendo que a entalpia dos reagentes é de 100 kJ/mol e dos produtos é de 150 kJ/mol.

**Exercício 2:**

A combustão do etanol (C2H5OH) é uma reação exotérmica comum. Escreva a equação química balanceada da combustão do etanol e explique por que ela é classificada como uma reação exotérmica.

**Conclusão:**

A termoquímica é um campo fascinante da química que nos permite entender as trocas de energia envolvidas nas reações químicas. As reações endotérmicas absorvem calor, enquanto as reações exotérmicas liberam calor. A compreensão desses conceitos é essencial para diversos aspectos da ciência e da vida cotidiana.

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2° TÓPICO DOS PEDIDOS DO EXERCÍCIO

**Termoquímica: O que estuda?**

A Termoquímica é um ramo da Química que estuda as trocas de energia que ocorrem durante as reações químicas, ou seja, o estudo das quantidades de calor liberadas ou absorvidas durante uma reação. Ela investiga como as mudanças de temperatura, pressão e estado físico influenciam os processos químicos.

**Reações Endotérmicas: O que são?**

Reações endotérmicas são aquelas que absorvem energia do ambiente, geralmente na forma de calor, para ocorrerem. Durante esse tipo de reação, a energia dos reagentes é menor do que a energia dos produtos, o que resulta em um aumento na entalpia do sistema. Como consequência, a temperatura do ambiente diminui, e a sensação térmica é de que o ambiente ficou mais frio.

**Exemplos de Reações Endotérmicas:**

1. Decomposição térmica do carbonato de cálcio (CaCO3):

CaCO3(s) + calor -> CaO(s) + CO2(g)

2. Reação de fotossíntese:

6 CO2(g) + 6 H2O(l) + luz -> C6H12O6(açúcar) + 6 O2(g)

**Gráficos de Reações Endotérmicas:**

O gráfico de uma reação endotérmica mostra uma linha ascendente, indicando que a energia dos produtos é maior do que a dos reagentes. A energia é representada no eixo vertical e o progresso da reação no eixo horizontal.

```

Energia

↑

│

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│ /

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│ /

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│/

──────────────→ Progresso da reação

```

**Exercício 1 (Reação Endotérmica):**

Considere a seguinte reação hipotética de decomposição do dióxido de nitrogênio (NO2):

2 NO2(g) + calor -> 2 NO(g) + O2(g)

Calcule a variação de entalpia (∆H) para essa reação, sabendo que a entalpia dos reagentes é de 150 kJ/mol de NO2 e a entalpia dos produtos é de 250 kJ/mol de NO e 150 kJ/mol de O2.

**Exercício 2 (Reação Endotérmica):**

A reação entre carbonato de sódio (Na2CO3) e ácido clorídrico (HCl) produz cloreto de sódio (NaCl), dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). A equação balanceada é a seguinte:

Na2CO3(s) + 2 HCl(aq) + calor -> 2 NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Calcule a quantidade de calor envolvida na reação quando 100 g de carbonato de sódio reagem com 500 mL de HCl 2,0 mol/L.

**Reações Exotérmicas: O que são?**

Reações exotérmicas são aquelas que liberam energia para o ambiente na forma de calor, luz ou energia mecânica. Durante esse tipo de reação, a energia dos reagentes é maior do que a energia dos produtos, resultando em uma diminuição na entalpia do sistema. A sensação térmica é de que o ambiente fica mais quente.

**Exemplos de Reações Exotérmicas:**

1. Combustão do metano (CH4):

CH4(g) + 2 O2(g) -> CO2(g) + 2 H2O(l) + calor

2. Reação entre ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH):

HCl(aq) + NaOH(aq) -> NaCl(aq) + H2O(l) + calor

**Gráficos de Reações Exotérmicas:**

O gráfico de uma reação exotérmica mostra uma linha descendente, indicando que a energia dos produtos é menor do que a dos reagentes. A energia é representada no eixo vertical e o progresso da reação no eixo horizontal.

```

Energia

↓

│

│\

│ \

│ \

│ \

│ \

│ \

│ \

│ \

│ \

│ \

──────────────→ Progresso da reação

```

**Exercício 1 (Reação Exotérmica):**

Considere a reação de neutralização entre ácido sulfúrico (H2SO4) e hidróxido de potássio (KOH) para formar sulfato de potássio (K2SO4) e água (H2O). A equação balanceada é a seguinte:

H2SO4(aq) + 2 KOH(aq) -> K2SO4(aq) + 2 H2O(l) + calor

Calcule a quantidade de calor liberada quando 50 mL de ácido sulfúrico 0,5 mol/L reage com 100 mL de hidróxido de potássio 1,0 mol/L.

**Exercício 2 (Reação Exotérmica):**

A reação de combustão do etanol (C2H5OH) produz dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). A equação balanceada é a seguinte:

C2H5OH(l) + 3 O2(g) -> 2 CO2(g) + 3 H2O(l) + calor

Calcule a variação de entalpia (∆H) para essa reação, sabendo que a entalpia dos reagentes é de 278 kJ/mol de C2H5OH e a entalpia dos produtos é de 560 kJ/mol de CO2 e 286 kJ/mol de H2O.

Espero que esses tópicos, exemplos e exercícios ajudem a compor o seu trabalho sobre Termoquímica, reações endotérmicas e exotérm

Resposta:

TERMOQUÍMICA

O que é Termoquímica?

A Termoquímica é a parte da Química que estuda as mudanças de energia envolvidas nas reações químicas. Esta área da Química trata da quantificação de energia em reações químicas, bem como das relações entre energia e temperatura. A Termoquímica também estuda o equilíbrio químico e como a energia influencia os equilíbrios químicos.

Reações Endotérmicas

O que são Reações Endotérmicas?

Reações endotérmicas são aquelas que absorvem calor do meio ambiente durante a reação química. Isso significa que as reações endotérmicas são aquecidas durante a reação. Uma reação endotérmica pode ser representada por uma equação química na qual o lado direito da equação tem mais energia do que o lado esquerdo.

Exemplos de Reações Endotérmicas

Alguns exemplos de reações endotérmicas incluem:

• Reação de combustão - A combustão de combustíveis fósseis, como gasolina, é uma reação endotérmica.

• Neutralização - A neutralização de ácidos fortes e bases fortes é uma reação endotérmica.

• Fusão - A fusão de metais é uma reação endotérmica.

Gráficos de Reações Endotérmicas

Os gráficos de reações endotérmicas mostram o aumento da energia durante a reação. O gráfico a seguir mostra a energia versus a temperatura para uma reação endotérmica:

Exercícios sobre Reações Endotérmicas

1. Qual é a energia envolvida na combustão de 1 mol de metano (CH4)?

R: 890 kJ/mol.

2. Qual é a energia envolvida na neutralização de 1 mol de ácido clorídrico (HCl) com 1 mol de hidróxido de sódio (NaOH)?

R: -564 kJ/mol.

Reações Exotérmicas

O que são Reações Exotérmicas?

Reações exotérmicas são aquelas que liberam calor no meio ambiente durante a reação química. Isso significa que as reações exotérmicas são resfriadas durante a reação. Uma reação exotérmica pode ser representada por uma equação química na qual o lado esquerdo da equação tem mais energia do que o lado direito.

Exemplos de Reações Exotérmicas

Alguns exemplos de reações exotérmicas incluem:

• Oxidação - A oxidação de metais é uma reação exotérmica.

• Neutralização - A neutralização de ácidos fracos com bases fracas é uma reação exotérmica.

• Decomposição - A decomposição de compostos orgânicos é uma reação exotérmica.

Gráficos de Reações Exotérmicas

Os gráficos de reações exotérmicas mostram o aumento da energia durante a reação. O gráfico a seguir mostra a energia versus a temperatura para uma reação exotérmica:

Exercícios sobre Reações Exotérmicas

1. Qual é a energia envolvida na oxidação de 1 mol de ferro (Fe)?

R: -824 kJ/mol.

2. Qual é a energia envolvida na neutralização de 1 mol de ácido acético (CH3COOH) com 1 mol de hidróxido de sódio (NaOH)?

R: -726 kJ/mol.