Variação da Entalpia padrão de combustão - ΔcHº
É a variação de entalpia que ocorre quando uma mole de combustível é queimado em ambiente rico em oxigénio, nas condições padrão. O seu conhecimento permite avaliar o poder energético do combustível, por traduzir a entalpia padrão para a oxidação completa de um combustível
O sucesso dos combustíveis está associado à energia que é libertada na sua combustão
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Analisando uma tabela de entalpias padrão de combustão verifica-se que os hidrocarbonetos geram mais energia que os restantes grupos funcionais. Porquê? Associa-se o ” poder energético” de um combustível orgânico com: i - a quantidade de oxigénio na molécula ii - o número de átomos de carbono na cadeia iii - a posição do grupo funcional
i - quantidade de oxigénio na molécula Consideremos a equação genérica: a CxHyOz (g) + b O2 (g)
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c CO2 (g) + d H2O (g)
O composto na sua combustão vai quebrar ligações C – H, C – C, que têm energias de ligação menores que as ligações C = O e O – H, que se vão formar. Como:
ΔE = Σ Elig (reagentes) - Σ Elig (produtos)
Assim na formação das ligações é libertada mais energia que aquela que é necessária para a quebra das ligações (ΔcHº <0) Na combustão de um composto contendo um ou mais grupos funcionais oxigenados existem ligações O-H e/ou C=O que já estão formadas, diminuindo a energia libertada na combustão.
ii - o número de átomos de carbono na cadeia Quanto maior for a cadeia, maior número de ligações C-H e C-C vai ter a molécula e por isso maior vai ser o número de ligações C = O e O – H formadas. Mas... O Octano tem maior cadeia que o heptano e consequentemente maior massa molar, maior entalpia de combustão o que implica menor poder energético.
iii - a posição do grupo funcional Álcoois secundários são mais estáveis que os álcoois primários. Para a formação de CO2 e H2O têm que ser quebradas as ligações das moléculas iniciais, gastando-se tanto mais energia quanto mais estáveis estas forem.
Propan-1-ol – ΔH = - 2021KJ/mol Propan-2-ol – ΔH = - 2006KJ/mol
Lei de Hess: aditividade das entalpias padrão de reacção
Para a determinação de ΔH não interessa como se passa dos reagentes para os produtos, mas apenas qual a entalpia dos reagentes e a dos produtos. ΔH é uma função de estado.
De acordo com a Lei de Hess A entalpia de uma reação é a soma das entalpias de todas as reações envolvidas entre o estado inicial e final .