Reações Químicas Endotérmicas e Exotérmicas

Pense nos alimentos que você consome, nos medicamentos que usa quando está com algum problema de saúde, em como o combustível serve para colocar o carro em movimento, no processo digestivo do seu organismo e no seu metabolismo.

Parece que tudo isso não tem a menor relação, não é mesmo? Mas isso é um grande erro. Tudo isso que foi citado tem em comum o fato de envolverem reações químicas.

Entendemos por reação química a combinação entre duas ou mais substâncias para formar substâncias novas, com outras características. A composição química dos reagentes (os componentes que reagem) sofrem alterações para resultar nos produtos.

No entanto, ressaltemos que durante uma reação química, os átomos envolvidos permanecem intactos, suas características não são modificadas. O que acontece é que as moléculas das substâncias que se combinam são “desmontadas”, e recombinadas, portanto, são as moléculas que passam por uma transformação, e não os átomos.

As reações químicas são representadas pela seguinte equação genérica:

A + B → C + D

Tudo que está antes da seta, no caso, A e B são chamados de REAGENTES, as substâncias que reagirão. E o que fica ao lado direito, portanto, C e D, são os PRODUTOS da reação.

Existem reações endotérmicas e exotérmicas. Vamos conhecê-las:

Reações Endotérmicas

Toda reação química pode liberar e receber energia do ambiente em que ela acontece. A chamada entalpia das reações endotérmicas e exotérmicas é exatamente o que mede a quantidade de energia em uma reação.

Nas reações endotérmicas e exotérmicas, costuma-se calcular a variação de entalpia (∆H), cujo valor é dado da seguinte forma:

∆H = ∆Hfinal – ∆Hinicial

Ou seja, a variação de entalpia total de uma ração é calculada pela diferença entre a entalpia dos produtos (final) e a entalpia dos reagentes (inicial).

Esclarecido isso, vamos para o conceito de reação endotérmica.

Uma reação é considerada endotérmica quando precisa absorver calor do meio para acontecer, de modo que a sua variação de entalpia é sempre positiva, afinal, a energia dos produtos é maior do que dos reagentes, já que ela foi absorvida durante o processo reativo.

Em muitos casos, também ocorre liberação de energia, mas se a reação é endotérmica, a absorção sempre é maior do que a liberação. A consequência disso é que a temperatura dos produtos é maior do que a dos reagentes.

E sabe o que acontece com o recipiente em que ocorre uma reação endotérmica? Ele se resfria! Ele é o ambiente da reação, portanto, é dele que o calor é absorvido e transferido para os produtos. Esse é um dos sinais que caracterizam uma reação como essa.

Vamos ver alguns exemplos de reações endotérmicas:

2C (s) + H2 (g) → C2H2 (g). ∆H = + 53,5 Kcal/mol

1/2H2 (g) + 1/2I2 (g) → HI (g). ∆H = + 6,2 Kcal/mol

As letras que aparecem entre parênteses logo após as moléculas indicam o estado físico no qual elas se encontram: s = sólido, g = gasoso, l = líquido.

Perceba que nas duas reações apresentadas acima, a variação de entalpia leva o sinal positivo, indicando que a entalpia dos produtos é maior do que a dos reagentes.

Reações exotérmicas

Se existem reações endotérmicas e exotérmicas, está faltando conhecer um tipo, que é a exotérmica.

Agora que você já sabe o significado de entalpia e compreendeu como funciona uma reação endotérmica, fica mais fácil deduzir como funciona a reação exotérmica!

Esse tipo de reação se caracteriza por liberar energia para o ambiente, portanto, a entalpia acumulada nos reagentes é maior do que a entalpia dos produtos. Assim como no caso anterior, em uma reação exotérmica pode acontecer absorção de energia, mas o importante é que a liberação seja maior do que a absorção.

A característica que diferencia as reações exotérmicas das endotérmicas é a variação de entalpia negativa, devido ao fato de que a entalpia dos produtos é menor do que a dos reagentes.

É possível identificar uma reação como essa constatando o aquecimento do recipiente em que ela ocorre. Afinal, há liberação de energia que acaba elevando a temperatura do ambiente.

Um bom exemplo de reações exotérmicas presentes no nosso dia a dia são as reações de combustão, que acontecem com os combustíveis dos automóveis, por exemplo. Elas liberam energia para o meio.

Vamos ver alguns exemplos práticos:

C (s) + ½ O2 (g) → CO (g). ∆H = – 26,4 Kcal/mol

C (s) + O2 (g) → CO2 (g). ∆H = – 94,1 Kcal/mol

½ H2 (g) + ½ Cl2 (g) → HCl (g). ∆H = – 22 Kcal/mol

Note que, em todas as reações demonstradas aqui, a variação de entalpia é negativa, para indicar que a entalpia final (dos produtos) é menor do que a entalpia inicial (dos reagentes).

As reações endotérmicas e exotérmicas acontecem o tempo todo em nosso cotidiano, por isso, vale a pena conhecê-las para entender de fato como se formam as substâncias com as quais convivemos.