reactii

1. REACŢII CHIMICE
CU TRANSFER
DE
ENERGIE

2. CLASIFICAREA REACŢIILOR
CHIMICE
REACŢIE
CHIMICĂ
Reacţii de combinare
reactanţi→produşi Reacţii de descompunere
Reacţii reversibile
Reacţii ireversibile
Reacţii lente
Reacţii rapide
Reacţii cu transfer de particule
Reacţii
cu
transf.
de
protoni
Reacţii
cu
transfer
de
ioni şi
molecule
Reacţii cu transfer
de energie
Reacţii
Exoter-me
Reacţii
Endoter-me
Reacţii de înlocuire
Reacţii de dublă inlocuire
Reacţii
cu
transf.
de
Electr.

3. TERMOCHIMIA
TERMOCHIMIA
Termochimia este un
capitol al
termodinamicii
chimice; ea studiază
schimburile
energetice care
însoţesc reacţiile
chimice.

4. CALORIMETRIA
 CALORIMETRIA
Se ocupă cu măsurarea cantităţii de căldură.
. O formă în care se manifestă şi
devine măsurabilă energia în
reacţiile chimice este căldura .
 O reacţie care se produce într-o
singură etapă sau în mai multe
etape este însoţită de acelaşi
efect termic (Legea lui Hess).
 Din legea lui Hess decurg
următoarele consecinţe:
 cantitatea de căldură care se
produce într-o reacţie este egală cu
diferenţa dintre energia produşilor şi
energia reactanţilor;
 dintre doi sau mai mulţi compuşi ai
aceloraşi elemente se va forma,cel
mai probabil,compusul la formarea
căruia se degajă cea mai mare
cantitate de căldură.

5. CĂLDURA DE REACŢIE
Noţiunile pe care le utilizează termochimia, precum şi legile
acesteia au la bază principiul I al termodinamicii:
Variaţia energiei interne a unui sistem este egală cu suma
energiilor primite sau cedate de sistem sub formă de lucru
mecanic sau căldură.
Căldura este fie absorbită,fie degajată în
cursul celor mai multe reacţii chimice.
 Temperatura corpului uman este în general de 36,5°C,
deoarece multe dintre reacţiile chimice , cum ar fi oxidarea
metabolică a „zahărului” la dioxid de carbon şi apă produce
căldură,care menţine corpul cald.
 O bucată de gheaţă se topeşte când este ţinută în
mână,deoarece absoarbe căldură.
 Căldura este o formă de energie care se transferă de la un
corp mai cald la unul mai rece.

6. ECUAŢII TERMOCHIMICE
Măsurând temperatura unui corp, se poate determina dacă s-a cedat s-au s-a absorbit căldură. De
exemplu, dacă se toarnă ceai fierbinte într-o ceaşcă, ceaiul devine mai rece, iar caşca se va încălzi.
 Căldura se măsoară în calorii(cal); caloria este o unitate de măsură tolerată a cantităţii de căldură
şi depinde de masa de substanţă.
 Caloria corespunde cantităţii de căldură necesară creşterii temperaturii unui
gram de apă pură cu un grad,de la 14,5°C la 15,5°C,printr-o încălzire izobară
(1 atm).
 În locul caloriei se poate utiliza joule-ul(J) în conformitate cu Sistemul
Internaţional de Unităţi.
1 calorie”termochimică” 1cal= 4,184 J
 Termochimia studiază relaţiile dintre căldură şi alte forme de energie.Reacţiile chimice se reprezintă
în termochimie prin ecuaţii termochimice.
 Ecuaţia termochimică este o ecuaţie chimică în care este precizată starea în
care se află reactanţii şi produşii de reacţie precum şi efectele termice care însoţesc
reacţia.
Stările în care se află substanţele se notează astfel: solid-(s),lichid-(l),gaz-(g),soluţie apoasă-(aq).
Exemple:
C(s)+ O2(g)= CO2(g)+393,51 KJ
Zn(s)+CuSO4(aq)= ZnSO4(aq)+Cu(s)+213,11 KJ
H2(g)+I2(s) +51,88 KJ =2 HI(g)

7. CĂLDURA DE REACŢIE-unităţi
de măsură
 Căldura absorbită sau
degajată în cursul unei
reacţii chimce se numeşte
căldură de reacţie(Q).
 Căldura de reacţie se
raportează la un mol şi se
exprimă în cal/mol, Kcal/mol
şi KJ/mol.
 Căldura de reacţie este
o mărime constantă dacă
reacţia are loc în aceleaşi
condiţii: stare fizică a
substanţelor(s, l, g, aq),
presiune (p) şi tempera-tură(
T).
 Ştiaţi că .......
Oxidul de calciu încălzit
în flacără oxihidrică
emite o lumină foarte
strălucitoare(lumi-na
lui Drumond).
Oxidul de calciu se
utilizează pentru
uscarea
gazelor,deoarece este
avid de apa,în
industria sticlei,a
îngrăţămintelor,a
preparării hidroxidului
de calciu...

8. REACŢII EXOTERME
 Reacţiile exoterme au loc cu degajare de căldură.
 Procesele chimice în care sistemul reactant cedează căldură
mediului exterior sau în care produşii de reacţie au o energie mai
mică decât reactanţii se numesc reacţii exoterme.
Exemple:
 reacţia zincului cu acid clorhidric a cărei ecuaţie termochimică este
următoarea:
 Zn(s)+2HCl(aq)=ZnCl 2(aq)+H 2(g)+Q
 arderea combustibililor
 aluminotermia- metoda metalotermică de obţinere a metalelor şi a unor
nemetale în stare purăsau sub formă de aliaje,prin reducerea oxizilor
cu aluminiu metalic;
 reacţia este violentă puternic exotermă şi este însoţită de lumină:
 MmOn +2n/3Al = mM+n/3Al 2O 3+Q

9. REACŢII ENDOTERME
 Reacţiile endoterme au loc cu absorbţie de
căldură.
 Procesele chimice în care sistemul reactant
absoarbe căldură din mediului exterior sau în
care produşii de reacţie au o energie mai mare
decât reactanţii se numesc reacţii endoterme.
 Exemple:
 Obţinerea metalelor prin descompunere termică
 descompunerea termică a oxizilor
 2HgO(s)+ Q = 2Hg(s)+O 2(g)
 descompunerea termică a halogenurilor metalelor
nobile
 PtCl 4(s)+ Q = Pt(s)+2Cl 2(g)

10. ENTALPIA
 Căldura degajată într-o reacţie exotermă sau absorbită într-o reacţie endotermă, care se
desfăşoară la presiune constantă, reprezintă variaţia unei mărimi numită entalpie şi notată cu H.
H= U+ pV
U reprezintă energia internă a unui sistem termodinamic, iar pV este lucrul mecanic necesar
sistemului pentru a-şi ocupa volumul propriu V la presiunea p.
Căldura de reacţie pentru o reacţie care se desfăşoară la volum constant,notată Qv ,este egală cu
variaţia energiei interne a sistemului chimic.
Qv = Δ U
Căldura de reacţie pentru o reacţie care se desfăşoară la presiune constantă, notată Qp , este
egală cu variaţia entalpiei sistemului chimic.
Qp = Δ H
O reacţie chimică se desfăşoară conform schemei generale:
reactanţi →produşi de reacţie
Variaţia entelpiei unui sistem chimic ( ΔH ) se calculează după relaţia:
ΔH = Hfinal – Hiniţial = Hproduşi – H reactanţi
În concluzie, variaţia de entalpie este pozitivă în reacţiile endoterme şi negativă în reacţiile
exoterme.
Variaţia de entalpia a reacţiei de sinteză a unui mol de substanţă compusă din elementele
componente reprezintă entalpia molară de formare a substanţei respective ( se exprimă în kj-mol ).
Măsurată în condiţii standard, entalpia molară de formare se numeşte entalpie molară de formare
standard şi se notează cu H°f sau ΔH°f .

11. REPREZENTARE GRAFICĂ PENTRU O
REACŢIE EXOTERMĂ
VARIAŢIA
ENERGIEI
ÎNTR-O
REACŢIE
EXOTERMĂ
Toate sistemele au tendinţa de
a trece într-o stare de energie
minimă-starea de stabilitate
maximă

12. REPREZENTARE GRAFICĂ PENTRU O
REACŢIE ENDOTERMĂ
VARIAŢIA
ENERGIEI
ÎNTR-O
REACŢIE
ENDOTERMĂ

13. Combustibili convenţionali
 Combustibilii convenţionali se pot clasifica
după starea de agregare:
 Combustibili solizi - lemn, cărbune;
 Combustibili lichizi - fracţiuni petroliere;
 Combustibili gazoşi - gaze naturale;
Toţi aceşti combustibili diferă prin puterea
calorică dar majoritatea dintre ei sunt surse
de poluare.

14. Combustibili neconvenţionali
 Energia solară
 Energia eoliană
 Alcoolul metilic şi alcoolul etilic ( se pot folosi
la autoturisme în locul benzinei sau
motorinei).
 Hidrogenul ( este nepoluant deoarece prin
ardere rezultă apă).
 Biomasa
 Uleiul vegetal

15. Importanţa biologică a
fenomenelor termochimice (I)
 Problema centrală a studiului proceselor metabolice este valoarea lucrului util produs de
ciclul metabolic, ca urmare a transformărilor care au loc în organism.
În funcţionarea lor, organismele vii consumă o anumită cantitate de energie pentru o
activitate normală. Desigur, la origine , viaţa îşi are sursa de energie în energia solară pe
care plantele o utilizează în fotosinteză pentru sinteza glucidelor din bioxidul de carbon şi
dun apă în prezenţa energiei solare.
Animalele utilizează aceste substanţe prin ardere pentru a-şi menţine temperatura
activităţii normale enzimatice, pentru a-şi menţine toate organele în funcţiune, pentru
sinteza proteinelor şi grăsimilor din ţesutul viu şi pentru a produce lucru mecanic conform
reacţiei:
glucide + O2 → CO2 + H2O +energie
Organismul animal are nevoie de energie calorică pentru a se întreţine. Această energie
o produce singur în transformările chimice la care sunt supuse alimentele ingerate.
Transformările alimentelor sunt în general oxidări, produşii finali de reacţie fiind CO2 şi H2O.
Omul se hrăneşte atât cu alimente de origine animală cât şi cu alimente de origine
vegetală. Cea mai mare parte a acestor alimente asigură energia necesară vieţii, creşterea
şi reînnoirea ţesuturilor, precum şi substanţele necesare reglării proceselor vitale.
Substanţele nutritive esenţiale sunt: glucidele, lipidele, proteinele, vitaminele, sărurile
minerale, apa.
Alimentele au o anumită valoare energetică sau calorică. Alimentaţia trebuie să conţină
diverse cantităţi de lactate, carne, legume şi fructe, pâine şi făinoase.
Valoarea energetică reprezintă cantitatea de energie care se degajă la
metabolizarea unui gram de substanţă (sau aliment, format dintr-un amestec de
substanţe)

16. Importanţa biologică a
fenomenelor termochimice (II)

Un om cu o masă corporală mijlocie trebuie să dispună zilnic de o căldură de
ardere de circa 3000Kcal; 90% din această căldură provine din digestie şi
metabolismul alimentar. Grăsimile şi glucidele sunt principalele surse de
energie. Proteinele, alt aliment de bază, sunt necesare mai ales pentru
creşterea şi regenerarea ţesuturilor.
 Un adult trebuie să consume zilnic 50g proteine, dar consumul este de obicei
dublu (100g). Deci, cele 3000kcal/zi provin din proteine (400kcal)
şi restul din grăsimi şi glucide. Această energie este folosită pentru
executarea mişcărilor fizice şi pentru menţinerea constantă a temperaturii
corpului.
100g pâine albă conţine cca 50g glucide, 8g proteine, 2g grăsime şi restul apă.
Pâinea intermediară şi pâinea neagră conţin o cantitate mai mică de glucide, dar
conţin proteine şi apă în cantităţi mai mari.
În organismele vii pot avea loc şi alte fenomene de oxidare nedorite,
exoterme, care favorizează întreţinerea vieţii unor microbi. De aceea,
creşterea excesivă a temperaturii corpului este un semnal de
îmbolnăvire.

17. Valoarea energiei consumate pentru
activităţi comune
Activitatea Bărbat(40ani,68kg)
kj/ oră
Femeia(40ani,60kg)
kj/ oră
Somn 320 280
Conducerea
680 600
maşinii
Coborârea
scărilor
1700 1550
Urcarea
scărilor
4520 3985
Alergare 2390 2100

18. Valoarea energetică a unor
alimente comune(I)
Alimentul Valoarea energetică
kj/g
Valoarea energetică
kcal/g
Unt 30,41 7,4
Alune 23,64 5,7
Brânză cedar 16,82 4,06
Zahăr 16,80 3,94
Orez 15,36 3,61
Carne vită(crudă) 11,07 2,66
Pâine albă 9,91 2,33
Carne pui (crudă) 9,54 2,30
Îngheţată 6,98 1,66

19. Valoarea energetică a unor
alimente comune(II)
Alimentul Valoarea energetică
kj/g
Valoarea energetică
kcal/g
Ouă 6,12 1,47
Roşii crude 3,69 0,86
Fileu peşte alb 3,22 0,76
Mere 1,96 0,46
Portocale 1,50 0,35
Bere 1,29 0,31
Varză verde crudă 0,92 0,22

20. CONŢINUTUL ALIMENTELOR ÎN
PROTEINE,GRĂSIMI,ZAHARIDE ŞI VITAMINE
LAPTE (Sau produse din lapte)
LAPTE
(sau produse
din lapte)
Nr.
Crt.
Denu
mire
Kj/
100g
%
Prote
ine
%
Gra
simi
%
Zaha
ride
%
apa
Vita
mine
1. Lapte 256 3 3 5 88 A B C
D E
2. Iaurt 300 5 4 4 86 A B C
D E
3. Branza 1230 14 24 6 51 A B C
E
4. Unt 3170 1 81 1 17 A B C
D E

21. CONŢINUTUL ALIMENTELOR ÎN
PROTEINE,GRĂSIMI,ZAHARIDE ŞI VITAMINE
OUĂ, CARNE, PEŞTE
Ouă,carne,peşte
Nr
.
Cr
t.
Denu
mire
Kj
100g
%
Pro
te
ine
%
Gra
sim
i
%
Zaha
ride
%
apa
Vita
mine
1. oua 720 14 12 0,6 A B E
2. Vita(slaba) 541 18 3 0 76 A B C E
3. Porc(grasa) 1596 15 31 0 53 A B C E
4. Porc(slaba) 630 17 7 0 74 A B C E
5. Peste 328 17 1 0 82 A B C D E

22. Indicele de masă corporală( IMC)
 Indicele de masă corporală se calculează cu
relaţia:Greutatea / Înălţimea la pătrat
 dacă IMC < 20 organismul este subdezvoltat;
 dacă 20 < IMC < 25 organismul este
considerat normal dezvoltat;
 dacă IMC > 25 organismul este
supradezvoltat cu tendinţe spre obezitate;
 Dacă IMC > 30 obezitate.

23. Test de evaluare
 Ce studiază termochimia?
efectele termice care însoţesc
Reacţiile chimice Temperatura substanţelor Efectele termice din corp
 Care este unitatea de măsură pentru căldura de reacţie?
Gradul Celsius
Gradul Kelvin caloria
Ce sunt reacţiile exoterme?
Reacţii cu degajare de căldură Reacţii cu absorbţie de căldură Reacţii reversibile
 În conformitate cu legea lui Hess, o reacţie chimică care are loc
într-o etapă sau mai multe este însoţită de ………efect termic:
orice altfel acelaşi

24. Test
 Ce sunt reacţiile endoterme?
Reacţii rapide Reacţii cu absorbţie de căldură Reacţii spontane
 Ce reprezintă entalpia?
Căldura cedată
Căldura cedată sau absorbită
Într-o reacţie chimică Energia
 Variaţia de entalpie se calculează cu următoarea formulă:
ΔH=Hfinal-Hiniţial ΔH=Hfinal+H ΔH=Hiniţial-Hfinal
 Care sunt principalele surse de energie pentru organism?
Proteinele Grăsimile şi zaharidele mineralele
 Câte kcal trebuie să consume un adult pe zi (aproximativ)?
30000kcal 3000kcal 300kcal