Calor de formação

vimos no último vídeo que se definimos a entalpia H como sendo igual à energia interna de um sistema mais a pressão do sistema vezes o volume do sistema e isto está em definição quase arbitrária mas sabemos que esta é uma variável de estado válida que não importa o que você faça em termos de como você chega lá você sempre terá o mesmo valor porque é a soma e produto de outras variáveis de estado válidas mas isso por si só não é tão útil ou tão intuitivo mas vimos no último vídeo que se você assumir uma pressão constante e isso é uma grande suposição mas não é uma suposição irracional para a maioria das reações químicas porque a maioria das reações químicas reacções que sabemos que estamos sentados na praia com os nossos copos e que estão expostos apenas à temperatura e pressão normais ou pelo menos a alguma pressão que não está a mudar à medida que a reacção ocorre se assumirmos uma pressão constante vimos que a mudança na entalpia que a mudança na entalpia se torna o calor adicionado ao sistema a essa pressão constante que P existe só para vos mostrar que isto é apenas quando estamos a assumir que estamos a lidar com o calor a ser adicionado a uma pressão constante o suficiente para que possamos usar estes conceitos de qualquer forma útil, digamos que eu tinha algum carbono e na sua forma elementar é grafite e eu acrescento que tenho de ter uma toupeira de carbono e acrescento a isso duas toupeiras de hidrogénio na sua forma elementar vai ser um gás, vai ser como uma molécula, se eu tiver um monte de coração de um monte de hidrogénio no seu estado gasoso, digamos que num balão não vou ter átomos individuais de hidrogénio que vão ligar e formar estas moléculas diatómicas e se eu reagir a elas vou produzir uma molécula de metano, uma molécula de metano ch4 mas não é só isso que eu vou produzir Eu também vou produzir algum calor Eu vou produzir 74 kilojoules de calor mais 74 kilojoules de calor quando eu produzir aquela toupeira que não consegue fazer um K minúsculo para o Killough quando eu produzir aquela toupeira de metanfetamina então o que está a acontecer aqui então antes de mais o calor que está a ser e vamos assumir que este calor acaba de ser libertado do sistema que isto não é um processo adiabático. Eu não isolei o sistema de nada, mas isto acaba de ser libertado, ele simplesmente desaparece, então a minha pergunta é o quanto você sabe que eu comecei com este contentor, acho que podemos chamar-lhe que é um padrão que você sabe que classifica de pressão fixa e talvez eu tivesse um monte de bem eu queria fazer o carbono que vou fazer em cinza eu tenho um monte de carbono sólido deitado talvez algum tipo de pó e então eu tenho algum hidrogênio molecular gás hidrogênio cada um desses pontos há um dois átomos de hidrogênio e eu não sei talvez eu sacudo-o ou algo fazê-los reagir e então eu tenho um monte de metano e então Eu recebo um monte de metano Eu recebo um monte de gás metano Eu vou fazer isso em verde então agora eu só tenho um monte de gás metano e eu soltei 74 kilojoules Eu soltei 74 kilojoules então quanto calor foi adicionado ao sistema bem nós soltamos calor do sistema nós soltamos 74 kilojoules então o calor adicionado ao sistema o calor adicionado ao sistema foi menos 74 kilojoules menos 74 certo se eu lhe perguntasse que o calor liberado então eu teria dito 74 mas lembre-se que nós nos importamos com o calor adicionado ao sistema é 74 kilojoules e eu acabei de lhe mostrar que isso é exatamente a mesma coisa que a mudança na entalpia como a mudança na entalpia como a mudança na entalpia então como podemos pensar bem sobre isso o que é a entalpia deste sistema em relação a este sistema vai ser inferior à direita porque se você tomar enthalpy então a mudança na entalpia é a entalpia do seu sistema final menos a entalpia do seu sistema inicial e temos um número negativo, temos menos 74 kilojoules então isto tem que ser inferior a isto por 74 kilojoules então H esta entalpia aqui mesmo é menos do que esta entalpia aqui mesmo então se nós estamos realmente a desenhar um diagrama se eu realmente desenhar a reação vamos dizer que isto é apenas eu sei que isto é apenas tempo ou algo que isto é enquanto a reação prossegue naquele eixo e no eixo y eu vou desenhar entalpia para que a reação comece na sua entalpia inicial H I e isto é este estado aqui mesmo então você começa lá eu vou fazer isto no amarelo daquele recipiente então este amarelo eu vou fazer isto direito aí você começa lá e agora toner você sacode ou eu não vou entrar na energia de ativação para que ela possa ter um pouco de corcunda e tudo isso, mas quem sabe, mas então acabamos na nossa entalpia final temos esta entalpia final aqui mesmo após a reação ter ocorrido que é esta data aqui mesmo esta é a final H para que você possa ver que você teve esta queda e entalpia e o que é interessante aqui é que não tanto o valor absoluto desta entalpia aqui ou o valor absoluto desta entalpia aqui, mas agora que temos entalpia podemos ter uma espécie de enquadramento para pensarmos na quantidade de energia térmica que existe neste sistema relativamente a este sistema e dado que há menos energia térmica neste sistema do que neste sistema energético nós deve ter liberado energia e se você sabe até certo ponto eu lhe disse que desde o início certo eu lhe disse que a energia é liberada e a palavra para isso nós usamos esse exotérmico exotérmico agora se você quiser ir para o outro lado vamos dizer que nós queríamos ir do metano e voltar para a sua parte você tem que adicionar calor na reação que você teria que ter se você quisesse voltar para trás através desta reacção sobe para cima, você agiria para adicionar o conteúdo de calor para obter aquele Delta H positivo e então você teria uma reação endotérmica, então se uma reação libera energia exotérmica se uma reação precisa de energia para ocorrer sua endotérmica agora você pode estar perguntando a Sal de onde essa energia não pode vir, então eu comecei com esta entalpia aqui e entalpia tem esta estranha definição aqui mesmo e depois acaba naquela outra entalpia aqui e como você vê entalpia você sabe que a pressão que estamos assumindo é constante digamos que o volume não está mudando muito nesta situação ou talvez não mude nada então a maior parte da mudança virá da mudança na energia interna, bem ali há alguma maior pressão interna energia aqui e alguma energia interna maior e alguma energia interna menor aqui que está causando a principal queda na entalpia e que a mudança na energia interna é realmente uma conversão de alguma energia potencial aqui em cima para o calor que é liberado, então houve algum calor que foi liberado 74 kilojoules e assim nossa energia interna caiu e o que tudo isso faz é nos dar uma para que, se soubermos quanto calor é necessário para formar ou não certos produtos, possamos prever quanto calor será libertado ou quanto calor será absorvido por diferentes reacções e por isso aqui vou tocar noutra noção a noção de calor de formação ou, por vezes, a sua mudança na entalpia de formação para que a forma como falam sobre ela é a mudança na entalpia de formação e normalmente é dada a alguma temperatura e pressão padrão, então você coloca um pouco normalmente é um zero às vezes é apenas um círculo e o que isso é o quanto é a mudança na entalpia para chegar a isso para chegar a alguma molécula de sua forma elementar, por exemplo, se nós queremos para o metano se temos metano e nós queremos descobrir se queremos descobrir o seu calor de formação, dizemos que se formamos metano a partir das suas formas elementais, o que é o Delta H dessa reacção bem, acabámos de saber qual era o Delta H dessa reacção menos 74 kilojoules, o que significa que se formarmos metano a partir das suas formas elementais, acho que vamos libertar 74 kilojoules de energia que esta é uma reação exotérmica reação exotérmica porque você liberou calor você também tem isto você pode tipo dizer que o metano está em um estado de menor energia ou tem menor energia potencial do que estes caras fizeram e porque tem menor energia potencial é mais estável eu quero dizer uma maneira de pensar nisso é você sabe se você tem um cara que você conhece tem uma montanha aqui e depois é aqui em baixo e você tem uma bola você tem uma bola e isto não é você conhece uma analogia direta completa mas a analogia com a energia potencial é olhar quando você está em um estado de energia potencial mais baixo você tende a ser mais estável e assim no mundo diário se você tem um monte de metano sentado em torno do fato de que ele tem um calor negativo de reacção ou calor de formação negativa ou um calor de formação negativa eu deveria dizer calor padrão de formação porque não tenho isso aqui ou uma mudança padrão negativa de entalpia de formação essas são todas as mesmas coisas me dizem que o metano é estável em relação aos seus compostos constituintes e na verdade você pode olhar essas coisas para cima você nunca terá que memorizá-los, mas é bom saber o que eles são e eu copiei todas essas coisas, na verdade deixe-me obter as tabelas reais da Wikipédia aqui em baixo Eu fiz tudo isso diretamente da Wikipédia estes dão-lhe que o calor padrão de formação de um monte de coisas e se você olhar se você olhar para baixo aqui para ver se eles têm metano ali mesmo isto é o que estávamos lidando com eles a dizer-nos essencialmente o Delta H da reacção que forma o metano estão a dizer-nos que conhecem esta tabela de pontos ali mesmo diz-nos que se começarmos com algum carbono em estado sólido mais dois moles de hidrogénio e um estado gasoso e formarmos uma toupeira de metano que se tomarmos a entalpia aqui menos a entalpia aqui para que a mudança de entalpia para esta reação a uma temperatura e pressão padrão de estete seja igual a menos 74 kilojoules por toupeira e tudo isto é dado por toupeira, então se você tiver uma toupeira destas duas toupeiras e para formar uma toupeira de metano você vai liberar 74 kilojoules de calor, então esta é uma reação estável agora há um par de coisas interessantes aqui e vamos continuar usando esta tabela nos próximos vídeos que você vê aqui mono oxigênio atômico monta tem um positivo tem um calor padrão positivo de formação, o que significa que é preciso energia para formá-lo direito que se você tem uma reação deixe-me apenas dizer a reação eu vou escrevê-lo desta forma uma metade do oxigênio molecular como um gás para ir para ir para um para ir para um mole de oxigênio assim como uma espécie de estado gasoso isto nos diz que este estado tem mais potencial do que este estado e para que esta reacção ocorra você tem que adicionar energia a ele você tem que colocar a energia do outro lado então tem que ser você colocaria um plus então aqui você teria que dizer mais 249 joules então você poderia dizer hey Sal que não faz sentido oxigénio é apenas oxigénio porque é que existe um calor de formação de oxigénio e isso é porque você usa sempre a forma elementar é o seu ponto de referência por isso o oxigénio se você apenas olhar se você tiver apenas um monte de oxigénio sentado em volta vai ser na forma de o2 se você tiver um monte de hidrogénio vai ser h2 se você tiver um monte de nitrogénio vai ser n 2 carbono a outra mão é apenas C e tende a estar na sua forma sólida como grafite, por isso todos os aquecedores de formação são relativos à forma que você encontra quando você tem versão pura dele não necessariamente a sua forma atômica, embora às vezes é a forma atômica agora no próximo vídeo vamos usar esta tabela que é uma tabela muito útil eu cortei e colei partes dela para Na verdade resolvemos problemas neste último vídeo eu dei-lhe o calor da formação e nós apenas pensamos um pouco sobre isso nos próximos vídeos vamos usar esta tabela que dá um padrão de aquecimento da formação para realmente descobrir se as reações são endotérmicas significando que elas absorvem energia ou exotérmicas significando sua energia de liberação e nós vamos descobrir o quanto