termoquimica
Introdução
Qualquer sistema num dado estado, possui uma certa quantidade de energia (energia das ligações intra e inter moleculares, energia cinética correspondente ao movimento das partículas, energia potencial gravítica, etc). Essa energia total de um sistema chama-se energia interna, e representa-se por U. Considere-se então uma variação da energia interna U= U2-U1, correspondente à passagem de um estado inicial U1 a um estado final U2, e que pode conduzir a um aumento ou a uma diminuição de energia interna do sistema. Dá-se assim uma troca de energia com o exterior: ou uma transferência de energia do exterior para o sistema, U 0, ou do sistema para o exterior, U 0.
Essa transferência pode dar-se sob a forma de calor, q ou de trabalho, w, ou seja,
U= q + w
Por convenção, quando q 0, foi transferido calor para o sistema; quando q 0, o sistema cedeu calor ao exterior. Do mesmo modo, se w 0, foi realizado trabalho sobre o sistema; se w 0, o sistema realizou trabalho sobre o exterior. A expressão U= q + w é a expressão matemática do 1º Princípio da Termodinâmica: a energia não pode ser criada, nem destruída, ou de outro modo, a energia do Universo é constante. Então, a variação da energia interna do sistema só depende dos estados inicial e final e é independente do processo segundo o qual se deu essa transformação, ou do caminho seguido entre os dois estados. Diz-se então que a energia interna, tal como outras propriedades, é uma função de estado, é univocamente definida pelo estado do sistema. A maioria das reacções químicas ocorre em vaso aberto, quer dizer, a pressão constante (já que a pressão atmosférica não variará significativamente durante o tempo de reacção). Isso quer dizer que qualquer variação de volume corresponde a trabalho realizado a pressão constante: o trabalho realizado pelo sistema será dado por
w = pv *
Então a variação da energia interna de um sistema a sofrer uma reacção química a