Reação Exotérmica e Endotérmica: o que é e como identificar

Uma reação exotérmica é um tipo de reação química que libera energia na forma de calor (ou luz e calor) para o ambiente. Este processo ocorre quando a energia total dos produtos é menor que a energia total dos reagentes. A diferença de energia é geralmente liberada na forma de calor, fazendo com que a temperatura do ambiente ao redor aumente.

Uma reação endotérmica é o oposto de uma reação exotérmica. É um tipo de reação química durante a qual a energia é absorvida do ambiente na forma de calor, fazendo com que a temperatura ao redor da reação diminua. Durante uma reação endotérmica, a energia total dos produtos é maior que a energia total dos reagentes. Isso significa que a energia necessária para quebrar as ligações nos reagentes é maior do que a energia liberada ao formar novas ligações nos produtos. Como resultado, essa diferença de energia precisa ser absorvida do ambiente para a reação ocorrer.

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Reações exotérmicas liberam energia, geralmente como calor, ao formar novos produtos. Exemplos incluem combustão e reações em baterias. São cruciais em processos industriais e naturais. De forma genérica, temos:

A → B + calor

H_reagentes > H_produtos

ΔH = H_produtos - H_reagentes

ΔH < 0

As reações exotérmicas podem ser representadas como mostrado abaixo:

A → B   ΔH < 0

Graficamente, podemos representá-las da seguinte forma:

Alguns exemplos de reações exotérmicas são:

Síntese da amônia (NH₃): N₂ (g) + 3 H₂ (g) → 2 NH₃ (g)       ΔH = -92,2 kJ

                                                ou  N₂ (g) + 3 H₂ (g) → 2 NH₃ (g) + 92,2 kJ

Reações de combustão são sempre exotérmicas, como por exemplo:

C₂H₆O (l) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l)       ΔH = -1368 kJ/mol

Reações físicas como liquefação e solidificação também são exemplos de reações exotérmicas.

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Reações endotérmicas são processos químicos que absorvem energia do ambiente, geralmente na forma de calor, para ocorrer. Neste tipo de reação, a energia necessária para formar novos produtos é maior do que a liberada pela quebra das ligações dos reagentes.

Exemplos comuns incluem a fotossíntese em plantas, a dissolução de sais como o nitrato de amônio em água e a fusão de gelo. Estas reações são fundamentais em muitos processos biológicos e industriais, sendo essenciais para a compreensão de fenômenos naturais e aplicações tecnológicas.

De forma genérica, temos:

A + calor → B

H_reagentes < H_produtos

ΔH = H_produtos - H_reagentes

ΔH > 0

As reações endotérmicas podem ser representadas por:

A → B   ΔH > 0

Graficamente, podemos representá-las da seguinte forma:

Alguns exemplos de reações endotérmicas são:

• Decomposição da amônia (NH3): 

2 NH_{3 (g)} → N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)}           ΔH = -92,2 kJ ou 2 NH_{3 (g)} + 92,2 kJ → N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)}

• Reações físicas como fusão, vaporização e sublimação também são exemplos de reações exotérmicas.