INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA TERMOQUÍMICA

Sabemos por experiências do dia-a-dia que a água numa panela colocada num fogão aceso depois de algum tempo começa a ferver ou que uma panela contendo água quente, esta acaba resfriando quando deixada ao ar livre. Também é do nosso conhecimento que é preciso queimar o gás no fogão para puder cozer um ovo numa panela contendo água.

 

Panews  &  The Gnarly Science

A água na panela ferve porque a energia libertada pela chama do gás é absorvida pelas moléculas de água que ganham energia suficiente para romper as pontes de hidrogénio que as mantêm unidas umas com as outras e com isso passam para o estado de vapor. Por outro lado, a água quente acaba resfriando quando deixada ao ar livre pois esta perde a energia nela contida para o ambiente à sua volta. 

Mas Energía

Da mesma forma, o ovo coze numa panela porque a queima do gás liberta energia que é absorvida pela água na panela e por sua vez a energia absorvida pela água é então absorvida pelo ovo permitindo assim que ele coza.

Estes exemplos, nos mostram claramente que tanto em processos físicos (aquecimento e resfriamento da água, por exemplo) como em processos químicos (combustão do gás ou cozimento do ovo, etc.) estão associados vários tipos de energia.

Na queima (combustão) do gás, por exemplo, estão associadas a energia luminosa (a luz é emitida durante a combustão) bem como a energia calorífica (há libertação de calor durante a queima do gás). Por outro lado, na água estão associadas a energia potencial devido à atracção entre os átomos de uma molécula com os da outra molécula, assim, como a energia cinética associada ao movimento dessas moléculas.

A ciência que estuda as variações de energia nas suas diferentes manifestações, em quaisquer processos designa-se Termodinâmica.

Assim, a aplicação da Termodinâmica ao estudo das transformações químicas (reacções químicas) designamos de Termoquímica.

Termoquímica é a parte da Química que estuda as trocas de calor associadas ou envolvidas nas reacções químicas.

O estudo das variações energéticas nas transformações químicas é essencial para se ter uma visão completa das reacções químicas, o que torna importante a compreensão de alguns conceitos-chave ligados a este estudo.

Energia é a capacidade de realizar trabalho.

Existem diferentes tipos de energia, tais como, a energia potencial, energia cinética, a energia luminosa, a energia eléctrica, etc. No entanto, nem todas elas são tão relevantes no estudo da Termoquímica. Nas reacções químicas, o comum é a energia se manifestar sob a forma de calor.

Calor é a transferência de energia térmica entre um corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura.

Trabalho é a energia utilizada para fazer com que um objecto se mova contra uma força.

O calor e o trabalho são as duas formas de energia que mais daremos atenção no estudo da termoquímica, especialmente o calor uma vez que durante qualquer processo químico sempre ocorrem variações de energia associadas aos reagentes e produtos sendo que a forma mais comum dessa energia se manifestar é na forma de calor tal como já dissemos.

REACÇÕES ENDOTÉRMICAS E REACÇÕES EXOTÉRMICAS

As reacções químicas podem ocorrer com absorção ou libertação de calor, deste modo, podemos classificar as reacções químicas em dois tipos quanto ao efeito energético:

1. Reacções endotérmicas: o termo “endo” significa “para dentro” e “térmica” – calor. Portanto, as reacções endotérmicas são aquelas que ocorrem com absorção de calor.

Uma das reacções endotérmicas importantes é a fotossíntese, processo através do qual as plantas convertem substâncias inorgânicas (dióxido de carbono, CO₂ e água, H₂O) em glicose (substância orgânica) e libertam Oxigénio. A fotossíntese pode ser descrita de acordo com a seguinte a equação da reacção:

6H₂O + 6CO₂ + luz solar → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

2. Reacções exotérmicas: o termo “exo” significa “para fora” e “térmica” – calor. Portanto, as reacções exotérmicas são aquelas que ocorrem com libertação de calor.

Todas as reacções de combustão são reacções exotérmicas pois ocorrem com libertação de calor. A queima do gás de cozinha, por exemplo, é um exemplo comum de reacção exotérmica.

C₃H₈ + 5 O₂ →  3 CO₂ + 4 H₂O + calor

Nas nossas casas quando cozinhamos a gás, a queima deste liberta calor, o qual usamos para confeccionar os alimentos.

Por: Miguel Pascoal

full-width