Olá, galera! Como sei que muitos de vocês estão estudando termoquímica no colégio e invariavelmente há uma certa dificuldade com este tema, resolvi escrever uma série de textos sobre o assunto. Darei um enfoque inicial um tanto diferente do tradicionalmente adotado, ou seja, vamos começar como sempre gosto: entendendo o que é e para que serve o assunto antes de iniciar seu estudo.
A termoquímica é a parte da físico-química que se propõe a estudar as variações de energia associadas às reações químicas. Antes de entendermos o que isto realmente significa, precisamos esclarecer alguns conceitos básicos.
O primeiro, que vem da física, é a noção de que a energia pode se apresentar das mais diversas formas. Daí, recebe nomes especiais para cada situação. Alguns exemplos ilustrativos:
1) Energia cinética: é aquela que surge quando um corpo tem velocidade. Imagine que você está parado, e de repente, começa a correr. Sua energia aumenta, concorda? Quanto maior a velocidade, maior a energia cinética.
2) Energia potencial; é aquela que fica armazenada, prestes a ser gasta a qualquer momento. Por exemplo: uma pessoa está em um prédio, a trinta metros de altura. Ela tem, apesar de não sentir, uma energia armazenada no seu corpo chamada energia potencial gravitacional, que surge quando elevamos nossa altura em relação a Terra. Esta energia está pronta para ser gasta a qualquer momento. E como fazer para gastá-la? Fácil: só se jogar pela janela.
Outro ponto importante é que estas formas de energia nunca são criadas ou destruídas: sempre estão se transformando umas nas outras. Por exemplo, imagine que você queira subir uma escada. Para isso, o que precisa fazer? Deixar de preguiça, se mover e começar a subir os degraus, ou seja: adquirir velocidade. Daí você vai estar utilizando energia cinética! E depois, quando você parou lá em cima não há mais velocidade. O que haveria acontecido, a energia desapareceu? Não: se transformou em energia potencial gravitacional. É a energia associada à sua altura. Ela fica lá, guardadinha, toda vez que você está em algum lugar alto. É difícil perceber sua existência pois você não a sente. Você só sente quando a usa para transformar em outro tipo de energia. Por exemplo: há um jeito de transformar esta energia potencial gravitacional novamente em cinética: bastaria se jogar da janela! Na queda, sua velocidade estaria aumentando e a altura diminuindo; seu corpo se encheria de energia cinética e se esvaziaria de energia potencial gravitacional.
Pare um pouquinho e veja se entendeu. Se necessário, releia o parágrafo anterior. Beleza. Agora, raciocine comigo: se a energia não pode surgir do nada, de onde veio a energia cinética que você usou para subir a escada?
Agora sim vamos entrar na química da parada. Ela veio dos alimentos. Por meio de processos bioquímicos, as nossas células transformam a energia - antes armazenada nos alimentos - em uma energia para ser guardada no nosso corpo, pronta para uso. Quando você decide subir a escada, seu cérebro envia um sinal às células, que utilizam esta energia armazenada a transformando em energia cinética. Aí você se move.
Mas você pode estar se perguntando: como esta energia fica guardada, tanto nos alimentos quanto no nosso corpo? Ela está na forma de energia química. Esta também é um tipo de energia potencial, que fica armazenada na forma de ligações químicas entre os átomos e está pronta para ser usada. E como fazer para liberar e utilizar esta energia? Quebrando as ligações químicas.
E como quebramos as ligações? Realizando reações químicas. Portanto, quando uma reação acontece, há transformação entre tipos de energia. Neste caso, ocorre a transformação da energia química contida nos alimentos (na forma de ligações químicas) em energia térmica (calor). Ou o que você acha que são as calorias medidas para cada alimento? Elas são a quantidade de energia na forma de calor liberada quando o alimento é queimado pelo organismo!
Quando comemos em excesso, não conseguimos aproveitar toda esta energia e o organismo tem de armazená-la, dentro de si, na forma química. Daí as gordurinhas: são compostos químicos que o organismo sintetiza com o objetivo de armazenar energia. Por isso "queimamos gordurinhas" quando corremos em uma esteira na academia Neste processo, transformamos a energia potencial química (guardada nas ligações químicas dos alimentos) na energia cinética que surge quando corremos.
Agora vocês já conseguem ver por que a termoquímica é importante. Ela é essencial para verificarmos o quanto de energia podemos aproveitar de determinada substância em uma reação. Por exemplo, poderíamos nos perguntar que reações químicas podem ser usadas a nosso favor para gerar energia em uma forma útil (se você pensou na combustão da gasolina ou em reações nucleares, parabéns). Outro fato que corrobora a relevância do tema é que quando uma reação química libera muito calor, ela pode ser perigosa. É melhor saber de antemão o que vai acontecer antes de pô-la em prática.
Como vocês podem notar, as aplicações da termoquímica são as mais diversas, e ao longo dos textos vou tentar deixar isso ainda mais claro.
Desta introdução, vocês têm de sair com os seguintes conceitos bem entendidos:
1) a energia pode assumir diferentes formas e elas se transformam entre si (isso é importantíssimo na física e cai direto no ENEM);
2) energia cinética é a energia associada à velocidade;
3) energia potencial é a energia que fica armazenada (citei duas aqui no texto: a gravitacional, associada à altura; e a química, associada às ligações químicas entre os átomos). ;
4) não sentimos a energia potencial, mas podemos transformá-la em outro tipo de energia a qualquer momento;
5) a termoquímica estuda a transformação de energia química - armazenada nas ligações entre os átomos- em calor, e vice-versa. Isto acontece quando fazemos reações químicas.
Aguardem os próximos posts para, à luz do que escrevi aqui, compreenderem plenamente o que é variação de entalpia, entalpia padrão de formação, energia de ligação, lei de Hess e muito mais. Qualquer dúvida só perguntar aí embaixo. Até!
Obs: recomendo a leitura deste texto duas vezes para uma efetiva compreensão.
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