Variações de energia nas reações químicas — Química, 14–17 anos
As reações químicas podem transferir energia para o ambiente ou retirar energia dele. Química, 14–17 anos.
As reações transferem energia
Romper e formar ligações químicas envolve energia. Numa reação, a energia necessária para romper ligações antigas pode ser maior ou menor do que a energia libertada quando se formam ligações novas. Se o ambiente aquece, a reação é exotérmica; se arrefece, é endotérmica. A energia foi transferida, mesmo que as substâncias tenham mudado.
Porque medir a variação de energia?
Os químicos precisam de saber se um processo vai aquecer uma divisão, arrefecer uma embalagem ou exigir um fornecimento de energia. Dizer apenas que uma reação acontece não responde a essas questões práticas. Medir a variação de temperatura dá informação sobre a direção e a dimensão da transferência de energia, permitindo escolher e controlar a reação.
Calcular a energia transferida à água
Uma reação aquece 100 g de água de 20 °C para 25 °C. O aumento de temperatura é 5 °C. Usando q = mcΔT, com a capacidade térmica mássica da água igual a 4,18 J/(g °C), q = 100 × 4,18 × 5 = 2 090 J. A água recebeu 2 090 J; portanto, ignorando perdas, a reação libertou pelo menos essa energia para a água.
Temperatura não é energia total
Um erro comum é dizer que a amostra mais quente contém mais energia total. A temperatura mede a energia média das partículas, não a quantidade total. Um banho grande e morno pode conter mais energia do que uma pequena chávena de água a ferver, porque tem muito mais matéria. É por isso que a massa aparece em q = mcΔT.
Variações de energia na tecnologia do dia a dia
Os combustíveis libertam energia química para mover veículos e produzir eletricidade. As bolsas instantâneas frias usam um processo que absorve calor, enquanto os aquecedores de mãos usam um que o liberta. Os engenheiros comparam estas variações ao conceber baterias, sistemas de aquecimento e processos industriais. A ideia só se aplica quando o processo químico é realmente responsável pela transferência.
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