Processos endotérmicos e exotérmicos

A Termoquímica estuda as reações químicas e as mudanças de estado físico que envolvem trocas de energia na forma de calor. Entre esses processos, temos basicamente dois:

• Processos exotérmicos:

Genericamente, temos:

Reagentes → Produtos + calor

Visto que os reagentes perderam parte de seu conteúdo energético, o valor da entalpia (H) ou valor da energia global dos produtos (H_P) é menor do que a entalpia dos reagentes (H_R) nos processos exotérmicos e, consequentemente, a variação da entalpia (ΔH) será negativa.

ΔH = H_P - H_R          (H_P < H_R)
ΔH < 0                                 

Reagentes → Produtos  ΔH < 0

Graficamente, podemos representar esse tipo de reação da seguinte forma:

Todos os processos de combustão são reações exotérmicas. Um exemplo é a combustão do hidrogênio, que atinge cerca de 2500 ºC, fornecendo a energia mecânica necessária para o foguete se movimentar e escapar da gravidade da Terra.

A seguir temos outros exemplos de reações e processos exotérmicos comuns no cotidiano. Observe que em todos os casos há uma sensação de aquecimento, pois o calor é liberado para o meio.

• Processos endotérmicos:

Reagentes + calor → Produtos

Aqui ocorre o contrário do que vimos anteriormente, a entalpia dos produtos (H_P) é maior do que a entalpia dos reagentes (H_R) porque os reagentes absorveram o calor fornecido pelo meio e, dessa forma, a variação da entalpia (ΔH) será positiva:

ΔH = H_P - H_R          (H_P > H_R)
ΔH > 0                                 

Reagentes → Produtos  ΔH > 0

Os gráficos dos processos endotérmicos ficam com o seguinte aspecto:

Por exemplo, nas siderúrgicas 1 mol de hematita absorve 491,5kJ para se transformar no ferro metálico:

Fe₂O_3(s) + 3 C_(s) → 2 Fe_(s) + 3 CO_(g)                    ΔH = 491,5 kJ

Nos outros exemplos abaixo, você perceberá que nas reações e processos endotérmicos há uma sensação de resfriamento, pois o calor do meio é absorvido: