Entalpia: o que é, tipos e mais!

Conforme vamos estudando para o vestibular, é comum encontrar matérias difíceis de compreender, não é mesmo? Uma dificuldade frequente para os vestibulandos é a entalpia, com suas variações, tipos e cálculos avançados. Afinal, ela é capaz de unir conceitos de Química, Física e Matemática, tornando-se um grande alvo dos vestibulares.

Mas, afinal, o que é entalpia e como ela pode aparecer nas provas? Se você ainda não sabe, fique tranquilo! Desenvolvemos este artigo explicando tudo sobre esse processo termoquímico para você mandar bem nos exames. Confira!

O que é entalpia?

Para entender por completo esse conceito, é preciso voltar um pouco e aprofundar-se nos estudos de reações químicas. Você se lembra que a liberação e a absorção de calor ocorrem na maioria das reações? Assim, os processos que liberam calor são conhecidos por exotérmicos e os que absorvem calor são endotérmicos.

Tudo isso é analisado pela termoquímica, que explica os fenômenos e princípios da termodinâmica, relacionando-se diretamente com a entalpia, já que ela é uma grandeza física que define a quantidade de energia que tem dentro das substâncias que sofrem uma reação, ou seja, ela calcula o calor de um determinado sistema.

Isso quer dizer que o cálculo de entalpia é responsável por afirmar se a reação é endotérmica ou exotérmica, avaliando a variação de calor que as substâncias sofrem ao longo do processo.

Vale lembrar que não é possível calcular a energia total de uma substância. Por isso, as contas da termoquímica são sempre relacionadas à entalpia, isto é, a quantidade de variação de calor que a reação química sofreu.

Assim, sempre utilizamos a fórmula:

H = U + PV

sendo que H é a entalpia, U representa a energia interna do sistema e PV é a energia dos conjuntos sistema-vizinhança que estão sob condições normais de temperatura e pressão, isto é, a CNTP.

Variação de entalpia

Você lembra que no tópico anterior nós comentamos que não é possível calcular a quantidade total de energia que uma substância carrega? Justamente por isso, as análises de entalpia são feitas por meio da sua variação, ou seja, a absorção ou liberação de calor de uma determinada reação.

Isso tudo é feito por meio do cálculo:

ΔH = H Final – H Inicial

sendo que o ΔH representa a variação de entalpia. Em outras palavras, o cálculo da variação consiste em analisar a diferença entre a entalpia do produto (H Final) e a do reagente (H Inicial).

É, então, por meio dessa fórmula que você conseguirá determinar se a reação é endotérmica ou exotérmica. Vamos pensar juntos: se o resultado da sua conta der positivo, significa que a quantidade de energia do produto é maior do que a do reagente, certo?

Então, nesse caso, a reação é caracterizada por ser endotérmica, já que houve a absorção do calor dentro do sistema. No entanto, quando o resultado é negativo, significa que a entalpia do reagente é maior do que a do produto, ocasionando uma reação exotérmica, que libera o calor do sistema.

Lei de Hess

Quando falamos em termoquímica, não podemos deixar de fora a Lei de Hess. Desenvolvida pelo suíço Germain Henri Hess, ela afirma que a variação da entalpia deve ser calculada pela somatória das suas mudanças em etapas individuais.

Isso quer dizer que existe um cálculo específico capaz de avaliar a quantidade de energia presente nas substâncias de um sistema após sofrerem suas próprias reações químicas.

Então, a variação de entalpia não depende da quantidade de reações que ela sofreu, precisa somente dos valores iniciais e finais de cada reação, como explicamos na fórmula anterior: ΔH = H Final – H Inicial.

Além disso, é possível calcular a sua variação de acordo com as mudanças individuais que cada reação sofreu, resultando em:

ΔH = ΔH₁ + ΔH₂

Tipos de entalpia

Até agora, nós explicamos sobre o que é entalpia e suas variações, mas o conteúdo não acaba por aqui. Isso porque, para esclarecer como as reações químicas se estabelecem na natureza e como funciona o processo de armazenamento ou liberação de energia, os químicos e físicos encontraram diversos tipos de entalpia, como:

• entalpia de combustão;
• entalpia de formação;
• entalpia de ligação;
• entalpia padrão.

Cada uma delas apresenta suas especificidades e carrega cálculos diferenciados. Preparado para conhecê-las?

Entalpia de combustão

Por se tratar de uma reação de combustão, é compreensível que a entalpia dessa situação seja referente à energia liberada, certo? Afinal, a combustão é um processo exotérmico e a energia que é dispensada da reação pode ser calculada por meio da variação de entalpia.

Dessa maneira, a entalpia de combustão calcula a variação da energia liberada de um mol de qualquer substância da reação, desde que esteja sob condições normais de temperatura e pressão.

Vale lembrar, ainda, que, por ser um sistema exotérmico, o resultado da variação sempre será negativo. Afinal, a energia do reagente deverá ser maior do que a dos produtos, ok?

Entalpia de formação

Diferentemente da entalpia de combustão, que é caracterizada como uma reação exotérmica, a de formação pode tanto liberar calor quanto absorvê-lo, desde que a reação forme um mol de substância simples no seu estado padrão, isto é, respeitando a CNTP.

Isso quer dizer que, a partir da entalpia de formação, podemos identificar quanta energia é produzida para formar um mol de uma determinada substância, daí o nome “formação”.

Entalpia de ligação

Você se lembra que as ligações entre os reagentes e produtos podem ser alteradas nas reações? A partir dessa modificação, é possível calcular a variação de entalpia também. Dessa forma, a ΔH de ligação pode ser identificada quando ocorre a quebra de um mol, ou seja, o rompimento ou rearranjo de uma ligação.

Em outras palavras, a entalpia de ligação consegue determinar o quanto de energia é necessário para romper um mol de ligação dentro de uma reação química, com todas as substâncias em estado padrão.

Entalpia e entropia

Durante os estudos para o vestibular, é muito comum encontrar conteúdos que se relacionam, não é mesmo? Com a termoquímica não é diferente. Um dos assuntos que está altamente atrelado à entalpia é a entropia, causando diversas confusões entre os estudantes.

Como vimos, a entalpia é uma grandeza física que mede a energia que as substâncias carregam nas reações químicas. Já a entropia, embora também seja uma grandeza física, é caracterizada por quantificar a desordem dessas reações.

Vale lembrar que a desordem não deve ser confundida com bagunça, ok? Essa característica é atribuída à forma de organização das partículas e substâncias de um determinado sistema.

Vamos pensar juntos: quando estamos cozinhando, precisamos de vários utensílios para que a comida fique gostosa. Assim, pouco a pouco vamos colocando-os em cima do balcão, deixando-os sujos e desorganizando a cozinha que antes estava arrumada.

Isso acontece da mesma forma com as partículas. Enquanto, na cozinha, a necessidade de utilizar panelas, colheres e pratos implica desordem, com as moléculas as variações de temperatura modificam seu estado de agitação, implicando desordem do sistema.

Assim, quando a reação química recebe calor, sua entropia é maior, ou seja, o sistema é desordenado. Em contrapartida, quando temos uma reação que libera calor, a entropia diminui.

Como aparece no vestibular

Você já deve ter percebido como a entalpia é importante para os vestibulandos, não é mesmo? Afinal, ela une os conceitos físicos, químicos e matemáticos para explicar o funcionamento das moléculas e a sua liberação ou absorção de energia.

Mas, afinal, como ela aparece nos vestibulares? Por ser um conteúdo aprendido nas aulas de Química, ela pode surgir nas questões relacionadas a essa matéria. Ainda, não é difícil encontrar perguntas discursivas que exigem o conhecimento de entalpia para gabaritá-las.

Por isso, a nossa dica é investir bastante na prática de exercícios para se familiarizar com o conteúdo e conseguir ter bons resultados no vestibular. Assim, você já fica um passo mais perto da tão sonhada graduação.

Aprofundar-se nos estudos de termoquímica e termodinâmica, sobretudo a entalpia, é fundamental para mandar bem nos vestibulares. Afinal, é um tema bastante recorrente e que pode ser decisivo para a sua entrada no mundo profissional. Por isso, lembre-se de revisar o conteúdo com cuidado, investindo em exercícios e materiais de qualidade para ter excelentes resultados.

E então, o nosso artigo foi útil para você? Aproveite para experimentar o nosso plano de estudos e montar um planejamento certeiro para gabaritar o vestibular!