A entalpia de reação (ou calor de reação, ΔH) mede a energia total liberada ou absorvida durante uma reação química. As reações exotérmicas liberam calor (ΔH <0), como combustão ou ferrugem. As reações endotérmicas absorvem calor (ΔH > 0), como o derretimento do gelo ou a fotossíntese. A entalpia é fundamental para compreender a energética das reações e prever se as reações serão espontâneas.

A Fórmula

Usando a Lei de Hess:

ΔH_reaction = Σ ΔH_f(products) - Σ ΔH_f(reactants)

Onde ΔH_f é a entalpia padrão de formação (energia para formar 1 mol de substância a partir de elementos no estado padrão).

Ou a partir de dados experimentais:

ΔH = q / n

Onde q é o calor absorvido/liberado (em joules) e n são os moles do reagente limitante.

Exemplo trabalhado

Calcule a entalpia para: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Usando entalpias de formação padrão (a 25°C):

  • ΔH_f(H₂) = 0 kJ/mol
  • ΔH_f(O₂) = 0 kJ/mol
  • ΔH_f(H₂O) = -285,8 kJ/mol
ΔH_reaction = [2 × (-285.8)] - [2 × 0 + 1 × 0]
            = -571.6 - 0
            = -571.6 kJ/mol

Esta é uma reação altamente exotérmica – a queima de hidrogênio libera 571,6 kJ por mol de oxigênio consumido.

Tipos de reações

Tipo ΔH Exemplo
Exotérmico < 0 Combustão, neutralização, congelamento
Endotérmico > 0 Derretimento, dissolução, fotossíntese
Termoneutro ≈ 0 Mudanças de fase em equilíbrio

Espontaneidade e ΔG

A entalpia por si só não determina se uma reação é espontânea. A energia livre de Gibbs combina entalpia e entropia:

ΔG = ΔH - TΔS

Uma reação é espontânea quando ΔG <0. Uma reação exotérmica com ΔH negativo tem maior probabilidade de ser espontânea, mas a entropia (ΔS) também é importante.

Calorimetria

Experimentalmente, a entalpia é encontrada medindo a liberação de calor em um calorímetro:

q = m × c × ΔT

Onde m é a massa, c é a capacidade térmica específica e ΔT é a mudança de temperatura. A entalpia da reação é -q (negativa porque o calor liberado pela reação é absorvido pelo calorímetro).

Pontas

Lembre-se de que as entalpias de formação dos elementos no seu estado padrão são zero por definição. Ao procurar valores, observe o estado (sólido, líquido, gasoso) – estados diferentes têm entalpias diferentes. Tenha também cuidado com as convenções de sinais: ΔH negativo significa calor liberado para o ambiente.

Use nossa Calculadora de entalpia de reação para calcular a entalpia de reação a partir das entalpias de formação instantaneamente.