Entalpia, Reações Exotérmicas e Endotérmicas

Chegou a hora de a gente conhecer um dos conceitos mais importantes da Termoquímica: a entalpia.

Esse capítulo vai te ajudar a entender por que algumas reações aquecem o ambiente, outras esfriam, e como tudo isso se conecta com o tal do ΔH.

Vamos pra cima!!! 🤯

1. O que é entalpia?

Toda substância química tem uma quantidade de energia armazenada.

Pode ser uma comida, um combustível, um pedaço de madeira ou um comprimido efervescente.

Tudo isso tem energia acumulada em forma de ligações químicas.

Essa energia é chamada de entalpia e representada pela letra H.

✨ Entalpia é a energia química armazenada em uma substância em suas ligações, simples assim.

Agora, aqui vai um detalhe importante: a gente não consegue medir o valor absoluto da entalpia.

Isso acontece porque a entalpia é uma função de estado,

ou seja, depende apenas do estado inicial e final do sistema — e não do caminho que a reação percorreu.

Como não temos acesso direto à energia total de um sistema, só conseguimos medir a variação dessa energia.

Essa variação é chamada de ΔH (delta H), e ela mostra quanto a entalpia mudou entre o começo e o fim de uma reação:

ΔH = Hprodutos - Hreagentes

Olhe para os dois gráficos, percebe que o caminho que eles fazem até alcançar o final da reação é completamente diferente?

Mas isso não importa nada, pois no final de tudo, a diferença entre o início e o final é a mesma nos dois, então eles possuem a mesma variação de entalpia!

2. Reações exotérmicas (liberam calor) 🌡️

Toda vez que uma reação libera calor, ela é chamada de exotérmica.

E uma reação libera calor quando a entalpia dos reagentes é MAIOR que a entalpia dos produtos.

Se você usar a lógica, verá que é óbvio, né? Se o reagente libera energia, é óbvio que o produto terá menos!

Como grandes exemplos, nós temos:

• Queima de combustíveis (gasolina, etanol, carvão)

• Respiração celular

• Reações com liberação de luz e calor

O exemplo mais cobrado é o de queima de combustíveis, então tatue ele na sua alma.

Se o produto tem menos energia que o reagente, significa que a variação de entalpia é negativa (ΔH = Hreagentes - Hprodutos → ΔH < 0). Portanto:

REAÇÃO EXOTÉRMICA → Libera calor → ΔH < 0

Na reação abaixo:

$CH_4(g) + 2 O_2(g) → CO_2(g) + 2 H_2O(g) ΔH = -890 KJ/mol de CH_4$

Nesse caso, 890 kJ de energia foram liberados para cada mol de CH4 queimado.

Na grande maioria dos casos, a entalpia é expressa como KJ/mol, mas pode ser expressa simplesmente em KJ ou J.

3. Reações endotérmicas (absorvem calor) ❄️

Agora, se a reação absorve calor do meio, ela é chamada de endotérmica. Ou seja, o reagente aqui tem MENOS entalpia que o produto.

Exemplos:

• Fotossíntese

• Evaporação da água

• Algumas reações de dissolução

Se o produto tem mais energia que o reagente, significa que a variação de entalpia é positiva (ΔH = Hreagentes - Hprodutos → ΔH > 0). Portanto:

REAÇÃO ENDOTÉRMICA → Absorve calor → ΔH > 0

Na reação abaixo, nós temos:

$N_2(g) + O_2(g) → 2 NO(g) ΔH = +180 KJ$

Aqui, a reação como um todo, nas quantidades que o enunciado deixar claro, absorveu 180 KJ de calor. Não tem regra de três ou proporção molar.

4. Equações termoquímicas ✍️

Uma equação termoquímica é uma equação química que inclui a variação de entalpia (ΔH) e o estado físico de todas as substâncias.

Ela pode ser escrita de três formas diferentes:

1. Com ΔH no final da equação (padrão): C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -394 kJ

2. Com o calor nos produtos (se for exotérmica): C(grafite) + O2(g) → CO2(g) + 394 kJ

3. Com o calor nos reagentes (se for endotérmica): 180 kJ + N2(g) + O2(g) → 2 NO(g)

Muita gente se confunde quando vê o calor escrito no meio da reação. Se está no reagente, é endo ou exotérmica?

Se você usar a lógica, ao invés de tentar decorar, você nunca vai errar.

Os reagentes representam ANTES DA REAÇÃO ACONTECER.

Se um reagente ganha calor antes da reação acontecer, significa que ele ABSORVEU O CALOR para que a reação ocorresse.

Se ele absorveu o calor, significa que calor nos reagentes representa uma reação endotérmica.

Os produtos representam DEPOIS DA REAÇÃO, então se o calor surgiu depois da reação, significa que ele foi liberado, então é uma reação exotérmica.

Pare de gastar HD do seu neurônio decorando coisa besta, para correr o risco de confundir e esquecer o que realmente precisa ser "decorado".