Reações químicas
Uma reação química é quando uma ou mais substâncias são transformadas em uma ou mais substâncias diferentes. Para saber com certeza se uma reação ocorreu, você precisa ter evidências de que uma substância mudou de identidade. Embora você possa analisar os produtos para ter certeza de que mudaram de identidade, você também pode procurar outras pistas para lhe dizer.
Uma das leis da ciência é a lei da conservação da energia , que afirma que em qualquer processo químico ou físico, a energia não é criada nem destruída. O que isso significa é que, se a energia do sistema diminui, a energia do ambiente aumenta na mesma proporção.
Reações Exotérmicas e Endotérmicas
Se duas substâncias combinam e calor e luz são produzidos, esta é uma forte evidência de que uma reação ocorreu. Se houver liberação de calor, a reação será exotérmica. Exotérmico significa que, durante a reação, as moléculas passaram de um estado de energia superior para um estado inferior. Uma reação endotérmica é o oposto. É quando uma reação começa mais fria e termina mais quente, absorvendo energia do início ao fim.
Em uma reação endotérmica , o sistema ganha calor à medida que o ambiente resfria. Em uma reação exotérmica , o sistema perde calor à medida que o ambiente aquece.
Aquela bolsa de gelo que o treinador está colocando na massa? É um exemplo de reação endotérmica. Uma reação endotérmica ocorre quando o calor é necessário para a reação, então ela extrai calor de seus arredores, fazendo-os sentir frio. Assim como aquela bolsa de gelo.
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Oh, olhe, era o aniversário do menino, e eles estão comemorando no estádio. Sua mãe está acendendo as velas. Está vendo aquela vela acesa? Esse é um exemplo de reação exotérmica. As reações exotérmicas liberam calor.
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No nível molecular, uma reação exotérmica é quando uma ligação é formada. Quando duas coisas se juntam, ficam mais felizes e consomem menos energia para ficarem juntas. Já que temos a lei de conservação da energia, sabemos que a energia de que eles não precisam tem que ir para algum lugar, então eles a distribuem para o ambiente ao seu redor.
Como todos sabemos, é mais fácil ficar juntos do que terminar. É preciso energia para se separar. Assim como quando uma ligação química é quebrada, ela precisa de energia para se quebrar. Esta é uma reação endotérmica.
Outra maneira de ver as reações exotérmicas e endotérmicas é pensar em dois ímãs. Se os ímãs estiverem grudados, é necessária energia para separá-los, assim como é necessária para quebrar as ligações. Se os ímãs estiverem separados, eles gostam de ficar juntos e realmente puxar um ao outro, liberando energia no processo. É como fazer ligações químicas.
Entalpia
Mudança de entalpia é a quantidade de energia na forma de calor que é perdida ou ganha por um sistema. Cada ligação entre as moléculas contém uma quantidade específica de energia. Isso significa que você pode descobrir quanta energia foi necessária para formar um composto e quanto será necessária para quebrar esse composto. Você pode obter os números da entalpia de um gráfico em um livro didático. Os números representam a força de uma ligação química. Eles geralmente são medidos em kcal / mole ou kJ / mole.
Você pode usar o número de entalpia das ligações em cada lado de uma equação química para descobrir se a reação é endotérmica ou exotérmica. Você apenas soma a quantidade de energia das ligações que são quebradas e subtrai os produtos dos reagentes.
Vamos usar a água como exemplo. Aqui está a equação equilibrada para produzir água:
2 H2 + O2 = 2 H2O
E, aqui está a aparência de cada um desses compostos quando desenhados: HH , O = O , HOH .
Existem duas ligações HH , cada uma com 436 unidades de energia. Existe uma ligação O = O que possui 499 unidades de energia. Existem quatro ligações OH , cada uma com 463 unidades de energia. Então, a matemática se parece com:
Reagentes: 2 (436) + 499 = 1371
Produto: 4 (463) = 1852
Isso se torna:
1371 – 1852 = -481 unidades
Como a equação gerou um número negativo para a entalpia, isso significa que o calor foi liberado, então a reação é exotérmica.
Resumo da lição
As reações químicas acontecem quando uma ou mais substâncias são transformadas em uma ou mais substâncias diferentes. Sabemos pela lei da conservação de energia que a energia não pode ser criada nem destruída. Qualquer energia ganha ou perdida por uma reação deve ir para algum lugar.
Quando uma reação química combina duas ou mais coisas e cria uma ligação química, a energia é liberada, portanto, é uma reação exotérmica. Essas reações geralmente parecem quentes porque o calor é emitido. Se uma reação quebra uma ou mais ligações, a energia é necessária, ou consumida, portanto, é uma reação endotérmica. Essas reações geralmente são frias.
Resultados de Aprendizagem
No final desta lição, você será capaz de:
- Diferencie entre reações endotérmicas e exotérmicas
- Use entalpia para determinar se uma reação é endotérmica ou exotérmica