A termoquímica é a área da química responsável por estudar a quantidade de calor (energia) presente nas reações químicas. No artigo a seguir explicaremos com mais detalhes sobre essa área e sobre as reações estudadas por ela. Trata-se de um tema recorrente nas provas do Enem e vestibulares. Então, fique ligado!

Termoquímica: estudo da quantidade de energia das reações químicas

Em linhas gerais, a termoquímica é a área que estuda a transferência de calor que se dá por meio dos processos como transições de fase, misturas e reações químicas. Esses processos buscam atingir o equilíbrio térmico. Logo, a termoquímica investiga o calor da reação causada pela troca de energia do meio externo com os reagentes. 

Nas reações químicas ocorre sempre a absorção ou geração de calor, isto é, há sempre uma troca de energia. A absorção ou emissão de luz, de eletricidade, de calor se constituem em manifestações dessa energia, podendo até mesmo levar a mudanças de estado físico nos componentes das reações. 

Nos casos em que uma reação química libera calor é classificada como exotérmica. Já quando absorve calor é classificada como endotérmica. Além disso, a termoquímica ainda estuda a transferência de energia em alguns fenômenos físicos como as mudanças de estados físicos da matéria. 

A termoquímica e o calor

Reações químicas podem absorver ou liberar energia. O calor é transferido a partir do corpo com a temperatura mais elevada, indo para o corpo que tem a temperatura mais baixa. O caminho é sempre o equilíbrio térmico. 

O calor pode ser chamado também de energia calorífica, sendo um conceito que se refere à troca de energia térmica entre dois corpos. Ocorre o equilíbrio térmico quando os dois materiais chegam à mesma temperatura. 

Reações Químicas: endotérmicas e exotérmicas

Como mencionamos acima, as reações químicas podem ser endotérmicas (em que ocorre a absorção de calor) ou exotérmicas (em que ocorre a emissão de calor). Em uma reação endotérmica o corpo absorve calor do meio em que ele está inserido. Nesse tipo de reação ocorre a sensação de resfriamento. 

Um bom exemplo é o do álcool no braço. O braço irá absorver o calor do álcool. Ao soprar o local em que o álcool foi aplicado, será possível sentir um friozinho, essa sensação é resultante da reação endotérmica. Outro exemplo de reação endotérmica é o da cocção de alimentos. Ao cozinhar alimentos ocorre uma reação endotérmica. 

A reação exotérmica, por sua vez, consiste no oposto. O calor é liberado, gerando então uma sensação de aquecimento. Um exemplo é o de um grupo de pessoas juntas em volta de uma fogueira em um acampamento para que o calor das chamas aqueça os presentes. Outro exemplo de reação exotérmica é a solidificação da água. A condensação da água também libera calor. O queimar das velas também consiste em uma reação exotérmica. 

Reações químicas endotérmicas e exotérmicas: fluxo de calor

Trocas térmicas também ocorrem nas mudanças de estado físico. A mudança do estado sólido para o líquido e do líquido para o gasoso se configura em processos endotérmicos. Já a mudança do estado gasoso para o estado líquido e do estado líquido para o sólido consiste em um processo exotérmico. 

Entalpia

A energia trocada nas reações de liberação (exotérmica) e de absorção (endotérmica) recebe o nome de entalpia (H). Não há nenhum equipamento que permita medir a entalpia.

É por isso que se mede a variação de entalpia (ΔH). A medição da variação de entalpia é feita considerando a entalpia do reagente (energia inicial) e a entalpia do produto (energia final). 

Tipos de entalpia

Confira a seguir os tipos de entalpia mais recorrentes: 

Entalpia de Formação

Consiste na energia liberada ou absorvida necessária para a formação de 1 mol de uma substância. 

Entalpia de Combustão

Trata-se da energia liberada que resulta na queima de 1 mol de substância.

Entalpia de Ligação

Diz respeito a energia absorvida para a quebra de 1 mol de ligação química no estado gasoso. 

Importante!

A entalpia mede a energia. Já a entropia mede o grau de desordem das reações químicas. 

Lei de Hess

A Lei de Hess foi estabelecida pelo químico e médico suíço Germain Henry Hess. De acordo com a sua lei, a variação de entalpia (ΔH) em uma reação química depende somente dos estados inicial e final da reação e independe do número de reações. Segundo a Lei de Hess, a variação da energia é determinada por meio da seguinte fórmula: 

ΔH = Hf – Hi

Em que: 

ΔH – variação da entalpia

Hf – entalpia final ou entalpia do produto

Hi – entalpia inicial ou entalpia do reagente

A conclusão a que chegamos é que a variação da entalpia é negativa quando a reação é exotérmica. Já quando a reação é endotérmica, a variação da entalpia é positiva. 

Agora você já sabe o que são as reações químicas da termoquímica!