No dia a dia das pessoas, diversas reações químicas e procedimentos físicos implicam em trocas de energia no formato de calor. Por exemplo, quando se queima o carvão, existe uma reação química de combustão com emancipação de energia no formato de calor. Em contrapartida, a fotossíntese é uma reação química onde as folhas das plantas captam energia do sol para converter a água e o gás carbônico em oxigênio e glicose.
O ramo da química que analisa essas trocas de calor nas variações de estado físico e nas reações químicas é a Termoquímica.
Os processos endotérmicos são aqueles que acontecem com captação de calor. Dessa forma, as equações químicas que retratam essas reações são demonstradas, normalmente, da seguinte maneira:
– Roupa secando no varal: nessa situação, a água evapora quando captam energia solar. Para cada mol de água no estão líquido que muda para o estado gasoso, são captados 44 kJ:
– Produção de ferro: a fabricação de ferro metálico (Fe(s)) é realizada através da transformação de 1 mol de hematita (Fe2O3), com a captação de 491,5 kJ:
– Gelo derretendo: para que a água sólida derreta, ele precisa captar uma determinada quantidade de calor, de acordo com a reação:
– Fotossíntese: a reação de fotossíntese que acontece nas plantas também é considerada uma reação endotérmica, uma vez que a planta adquire energia proporcionada pela luz do Sol:
– Bolsa de gelo rápida: a percepção de frio que uma bolsa de gelo rápida causa é conseqüência da reação de separação da amônia (NH3), onde são gerados os gases N2e H2. O sistema adquire calor.
2- a alteração da entalpia da reação sempre será positiva (?H > 0), uma vez que acontece captação de calor, a entalpia dos produtos é superior a dos reagentes.
Demais exemplos de procedimentos endotérmicos acontecem em reações químicas, uma vez que as ligações são desfeitas e feitas de forma que os reagentes são consumidos e os produtos reduzidos. Atribui-se a capacidade energética entre íons e átomos. Contudo, para que ocorra a divisão de um composto, precisa ser concedida energia a ele:
Os processos exotérmicos são aqueles que acontecem com emancipação de calor. Nessa situação, como se solta calor, a entalpia dos produtos é inferior a dos reagentes, por essa razão a oscilação da entalpia dos processos exotérmicos será sempre negativa:
– Bico de Bunsen: nesse instrumento de laboratório acontece a combustão do propano e a emancipação de calor utilizado para esquentar e fazer as demais reações:
Em todos os procedimentos de combustão, como a inflamação de combustíveis, queima de papel, madeira, palha de aço, dentre outros, acontece a emancipação de calor, sendo, dessa forma, processos exotérmicos.
– Neve: para que água passe do estado líquido para o sólido, produzindo a neve, é necessário que ocorra a perda de energia, acontecendo a emancipação de 7,3 kJ por mol de água:
– Chuva: para que aconteça a liquefação da água no formato de chuva, ou seja, para que ela passe do estado de vapor para o de liquido, é preciso que ocorra a perda de energia:
– Produção de amônia: na técnica industrial de fabricação de amônia, chamada de Haber-Bosch, feito com base nos gases hidrogênio e nitrogênio, acontece à emancipação de calor:
2- a alteração da entalpia da reação sempre será negativa (?H < 0), uma vez que acontece emancipação de calor, a entalpia dos produtos é inferior a dos reagentes.