Ciências da NaturezaFísico-Química (Estequiometria, Soluções, Termoquímica e Cinética)Fácil

Questão de Físico-Química (Estequiometria, Soluções, Termoquímica e Cinética) — ENEM

Em uma feira de educação científica, estudantes investigam bolsas térmicas usadas para aliviar dores, uma tecnologia comum em cuidados de saúde. Algumas bolsas contêm substâncias que, ao reagirem, liberam calor para o ambiente e aquecem a região tratada, enquanto outras absorvem calor e esfriam. As reações que liberam energia na forma de calor para a vizinhança são chamadas de exotérmicas e apresentam variação de entalpia (ΔH) com sinal negativo, indicando que o sistema perde energia. Já as reações que retiram calor do ambiente, esfriando-o, são chamadas de endotérmicas e têm ΔH positivo. Os estudantes observam que a bolsa esquenta de forma perceptível ao toque assim que a reação começa. Considerando esse comportamento térmico observado na bolsa que aquece, como deve ser classificada essa reação e qual é o sinal esperado de seu ΔH?
AEndotérmica, com ΔH positivo
BExotérmica, com ΔH negativo
CEndotérmica, com ΔH negativo
DExotérmica, com ΔH positivo
EAtérmica, com ΔH igual a zero

Gabarito comentado

Em termoquímica, o sinal de ΔH indica o sentido do fluxo de calor: negativo nas reações exotérmicas, que aquecem o ambiente, e positivo nas endotérmicas, que o esfriam. Bolsas térmicas e compressas frias exploram diretamente esses dois tipos de processo energético.

Resolução passo a passo

Uma reação exotérmica libera calor para o ambiente, ao passo que uma reação endotérmica absorve calor da vizinhança. A bolsa térmica analisada aquece ao toque, o que significa que está cedendo energia na forma de calor para fora do sistema, comportamento típico de uma reação exotérmica. Por convenção, em reações exotérmicas o sistema perde energia, então a variação de entalpia ΔH tem sinal negativo. A opção endotérmica com ΔH positivo descreve o caso oposto, de absorção de calor; endotérmica com ΔH negativo mistura o nome de absorção com o sinal de liberação; exotérmica com ΔH positivo acerta o nome, já que ela libera calor, mas erra o sinal; atérmica com ΔH zero não existe nesse contexto. Apenas exotérmica com ΔH negativo descreve corretamente a bolsa que esquenta.

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