Trocas de energia para cá e para lá, Entalpia

Reacções químicas exotérmicas e endotérmicas
Uma reacção química pode libertar ou absorver energia. A energia presente nas reacções químicas apresenta-se sob a forma de calor.

• Quando a reacção liberta energia diz-se que é uma reacção exotérmica, o que significa que durante a passagem dos reagentes a produtos de reacção é libertada energia. Em linguagem química quando escrevemos a fórmula química da reacção, o calor que se liberta neste tipo de reacção aparece no lado dos produtos.
• Por outro lado quando a reacção consome energia diz-se que é uma reacção endotérmica, o que significa que a passagem dos reagentes a produtos de reacção depende do consumo de energia. Em linguagem química quando escrevemos a fórmula química da reacção, o calor que se liberta neste tipo de reacção aparece no lado dos produtos.

Segundo a Lei da Conservação da energia a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada- lembrem-se de Lavoisier e do "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", e então é razoável dizer que se a reacção liberta energia ela tinha de estar "fechada" em algum lado...  da mesma forma também é verdade que se a reacção precisa de energia tem de a ir buscar a qualquer lado...

Reacção exotérmica:

reagentes ----------> produtos de reacção + calor(energia)

Reacção endotérmica:

reagentes + calor(energia)----------> produtos de reacção 

Entalpia

O Sol. Fonte de energia natural

Se generalizarmos este pensamento fica claro que todas os compostos encerram energia, armazenam energia. É também correcto pensar que a quantidade de energia armazenada por substâncias diferentes pode, e em princípio é, diferente. A esta quantidade de energia armazenada numa substância os cientistas chamam entalpia e é representada por H e exprime-se em Joules (J).

Descomplicando:

• Quando a entalpia dos reagentes é maior do que a dos produtos- a reacção liberta energia, a reacção é exotérmica. Ou seja: se a energia armazenada no inicio (reagentes) é maior do que a armazenada no final (produtos) então, como "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", a energia tem de ir para algum lado.



Processos endotérmicos (brasilescola.com)

• Já no caso da entalpia  dos produtos ser maior do que a entalpia dos reagentes acontece o contrário- a reacção consome energia, a reacção é endotérmica. Ou seja: Há menos energia encerrada nas substâncias iniciais do que nas finais... então é lógico concluir que os produtos da reacção vão buscar energia a algum lado, normalmente o sol, a luz ou uma chama de queima.

Exemplos:
Reacção endotérmicas:

• fotossíntese (processo de produção de Oxigénio que ocorre nas plantas por acção da luz): 



Processos exotérmicos (brasilescola.com)

• 6 CO2(g) + 6 H20(l) + Energia=> C6H12O6(aq) + 6 O2(g)

Reacção exotérmicas:

• combustão (queima do carvão por exemplo): 
• carvão + O2 => CO2 + Energia

Podemos fazer uma demonstração deste fenómeno.

Precisamos de:

• esfregão "palha de aço" novo, atenção que tem de ser dos baratos, daqueles que oxidam, podem utilizar outro material de ferro, desde que caiba dentro do frasco,
• vinagre, daquele simples sem aromas, de vinho branco,
• frasco com tampa ou com possibilidade de ser fechado,
• termómetro.

Como fazer:

1. Coloquem o esfregão dentro do frasco;
2. Coloquem lá dentro o termómetro;

   

   As plantas fazem a fotossíntese
   Processo que consome energia,
   processo endotérmico

3. Fechem bem o frasco;
4. Aguardem 5min;
5. Leiam a temperatura, tomem nota do valor;
6. Abram novamente o frasco;
7. Retirem o termómetro;
8. Derramem o vinagre por cima do esfregão, podem agitar o frasco levemente;
9. Coloquem o termómetro lá dentro;
10. Fechem o frasco;
11. Aguardem 5 min;
12. Leiam novamente a temperatura.

O que acontece?
A temperatura aumentou na segunda leitura.

Porquê?
O vinagre actua sobre a pelicular que protege o esfregão, removendo-a. Este processo deixa o ferro exposto reage com o oxigénio, num processo lento a que chamamos de "ferrugem". Neste processo é libertada energia sob a forma calor, é este calor que aquece o termómetro e faz a temperatura subir

Passos seguintes:

• Este é apenas um exemplo de uma reacção exotérmica, podes explorar outras reacções à tua volta;
• Ou então podes tenta encontrar reacções endotérmicas e reproduzi-las em ambiente controlado.

Não te esqueças de:

• anotar todos os resultados que obtiveres;
• variar uma variável de cada vez;
• fazer um ensaio controlo.

Et voilá!
Trocas de energia para cá e para lá
Divirtam-se!