Existem dois tipos de processos em que há troca de calor: o endotérmico e oexotérmico. Veja o que caracteriza cada um: Show
Exemplos: - Roupa secando no varal: nesse caso, a água evapora ao absorver energia solar. Para cada mol de água líquida que passa para o estado de vapor, são absorvidos 44 kJ: H2O(l) → H2O(v) ?H = +44 kJ - Gelo derretendo: para que a água sólida sofra fusão, ela deve absorver uma certa quantidade de energia, conforme mostra a reação: H2O(s) → H2O(l) ?H = +7,3 kJ  - Produção do ferro: a produção do ferro metálico (Fe(s)) é feita por meio da transformação de 1 mol de hematita (Fe2O3), com a absorção de 491,5 kJ: 1 Fe2O3(s) + 3 C(s) → 2 Fe(s) + 3 CO(g) ?H = +491,5 kJ - Bolsa de gelo instantâneo: a sensação de frio que uma bolsa de gelo instantâneo provoca resulta da reação de decomposição da amônia (NH3), na qual são produzidos os gases N2 e H2. O sistema absorve calor. 2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(g) ?H = +92,2 kJ - Fotossíntese: também é endotérmica a reação de fotossíntese que se processa em plantas clorofiladas, pois a planta absorve a energia fornecida pela luz solar: 6 CO2(g) + H2O (l) → C6H12O6 + 6 O2 ?H > 0 Em todos esses casos podemos notar dois pontos importantes: Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
Exemplos: - Bico de Bunsen: nesse equipamento de laboratório ocorre a queima do propano e a liberação de calor usado para aquecer e realizar outras reações: 1 C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O (g) ?H = -2046 kJ Em todos os processos de combustão, como queima de combustíveis, queima da madeira, de papel, palha de aço, entre outros, ocorre a liberação de calor, sendo, portanto, processos exotérmicos. - Produção da amônia: no processo industrial de produção da amônia, denominado de Haber-Bosch, feito a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio, ocorre a liberação de calor: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) ?H = - 92,2 kJ - Neve: para que a água no estado líquido se solidifique, formando a neve, é preciso que haja a perda de calor, ocorrendo a liberação de 7,3 kJ por mol de água: H2O(l) → H2O(s) ?H = - 7,3 kJ - Chuva: para que ocorra a condensação da água na forma de chuva, isso é, para que ela passe de vapor para líquido, é necessário haver perda de calor: H2O(v) → H2O(l) ?H = - 44 kJ Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto: De modo geral, as reações químicas envolvem perda ou ganho de energia, especialmente sob a forma de calor. Toda reação que ocorre com absorção de calor é chamada de reação endotérmica, enquanto aquelas que ocorrem com liberação de calor são chamadas de exotérmicas. Para entender melhor qual é a origem do calor absorvido ou liberado nas reações químicas, primeiro é preciso esclarecer os conceitos de energia. Basicamente, a energia pode ser classificada em dois tipos: energia cinética e energia potencial. A energia cinética é aquela que está relacionada ao movimento, como é o caso das águas de cachoeiras, a energia do sol e a energia dos ventos. Já a energia potencial está associada à posição, ou seja, ela permanece acumulada num sistema e, mais tarde, pode ser utilizada para produzir trabalho. As águas de uma barragem, por exemplo, apresenta uma determinada quantidade de energia potencial, que pode ser convertida em trabalho mecânico quando caem nos dutos e movimentam os geradores de uma hidrelétrica. Todas as substâncias contêm uma dada quantidade de energia potencial acumulada em seu interior, que é resultante das ligações químicas entre seus átomos, das forças que atraem e repelem os núcleos e os elétrons das moléculas, e dos movimentos de vibração, rotação e translação de suas partículas. Sabemos também que, numa reação, para que uma ligação química seja rompida, é preciso fornecer energia, enquanto, para formá-la, há liberação de energia. Sendo assim, quando a energia interna total (entalpia) dos reagentes for maior do que a energia interna dos produtos da reação, ocorrerá uma sobra de energia, que será liberada em forma de calor, caracterizando uma reação exotérmica. Em reações desse tipo, a energia liberada na formação das ligações químicas dos produtos é maior do que a energia consumida na quebra as ligações entre os reagentes. Veja alguns exemplos de reações exotérmicas: • Reação entre o ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH). • Todos os processos de combustão são processos exotérmicos, como a queima da gasolina, por exemplo. • A queima da glicose durante o processo de respiração que ocorre em nossas células. • A reação dos gases hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2), que produz a amônia (NH3). Em contrapartida, quando a energia total dos reagentes for menor que a energia total dos produtos da reação, será necessário absorver energia para que a reação ocorra, o que caracteriza uma reação endotérmica. Nessas reações, a energia necessária para romper as ligações químicas dos reagentes é maior que aquela desprendida na formação dos produtos, por isso há absorção de energia sob a forma de calor. Veja alguns exemplos: • A decomposição da amônia. • A oxidação do gás nitrogênio. • A produção do ferro metálico a partir da hematita (Fe2O3). • O cozimento dos alimentos. Podemos representar as reações graficamente: Nas mudanças de estado físico da matéria também há perda ou ganho de calor. No estado sólido, as moléculas encontram-se mais coesas e em posições fixas; na fase líquida, as moléculas já se movimentam com certa liberdade; ao passo que, na fase gasosa, as moléculas se movimentam em todas as direções, com alta velocidade e maior liberdade que os outros estados. Dessa forma, para que uma substância passe de um estado para o outro e suas moléculas sejam reordenadas, há sempre a necessidade de absorver ou liberar calor. Assim sendo, podemos concluir que a fusão, a vaporização e a sublimação são processos endotérmicos, enquanto a solidificação e a condensação são processos exotérmicos. Nesses casos não há reação química, mas sim, transformações ou fenômenos físicos com absorção ou liberação de calor. Referências FELTRE, Ricardo. Química volume 2. São Paulo: Moderna, 2005. MACHADO, Andrea Horta, MORTIMER, Eduardo Fleury. Química volume único. São Paulo: Scipione, 2005. USBERCO, João, SALVADOR, Edgard. Química volume único. São Paulo: Saraiva, 2002. Por: Mayara Lopes Cardoso Veja também:
Assuntos relacionados:O que é necessário para que uma reação química seja considerada endotérmica?As reações endotérmicas se caracterizam por possuírem balanço energético positivo quando é comparado a energia entálpica dos produtos em relação aos reagentes. Assim, a variação dessa energia (variação de entalpia) possui sinal positivo (+ΔH) e indica que houve mais absorção de energia do meio externo que liberação.
Por que essa reação é considerada endotérmica?Chama-se reação endotérmica a reação em que há absorção de calor. Dessa forma, um corpo absorve calor do meio em que ele está inserido. É por isso que a reação endotérmica provoca uma sensação de resfriamento. Exemplo: Ao passar álcool no braço, o braço absorve o calor dessa substância.
Como ocorre o processo de endotérmico?O processo endotérmico é caracterizado pelas reações que envolvem absorção de calor. Nesses processos, o valor da entalpia dos produtos é maior do que a entalpia dos reagentes e desse modo, essa variação sempre será positiva (ΔH > 0). Um exemplo de processo endotérmico é a fotossíntese.
Como saber se a reação é endotérmica ou exotérmica?Quando fornecemos temperatura a um sistema em equilíbrio, por exemplo, estaremos favorecendo a ocorrência da reação que absorve calor, isto é, a reação endotérmica. Por outro lado, se diminuirmos a temperatura do sistema, estaremos favorecendo a reação que libera calor, ou seja, a reação exotérmica.
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Que e necessário para que uma reação química seja considerada endotérmica?
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