Durante as reações químicas, as ligações que mantêm as moléculas juntas se separam e formam novas ligações, reorganizando os átomos em diferentes substâncias. Cada ligação requer uma quantidade distinta de energia para se quebrar ou se formar; sem essa energia, a reação não pode ocorrer e os reagentes permanecem como estavam. Quando uma reação termina, pode ter retirado energia do ambiente circundante ou colocado mais energia nele.
TL; DR (muito longo; Não li)
As reações químicas quebram e reformam as ligações que mantêm as moléculas unidas.
Tipos de ligações químicas
As ligações químicas são feixes de forças elétricas que mantêm átomos e moléculas unidos. A química envolve vários tipos diferentes de ligações. Por exemplo, a ligação de hidrogênio é uma atração relativamente fraca envolvendo uma molécula portadora de hidrogênio, como a água. A ligação de hidrogênio é responsável pela forma dos flocos de neve e outras propriedades das moléculas de água. As ligações covalentes se formam quando os átomos compartilham elétrons, e a combinação resultante é mais estável quimicamente do que os átomos sozinhos. Ligações metálicas ocorrem entre átomos de metal, como o cobre em um centavo. Os elétrons no metal se movem facilmente entre os átomos; isso torna os metais bons condutores de eletricidade e calor.
Conservação de energia
Em todas as reações químicas, a energia é conservada; não é criado nem destruído, mas vem dos laços já existentes ou do meio ambiente. A Conservação de Energia é uma lei bem estabelecida da física e da química. Para cada reação química, você deve levar em consideração a energia presente no ambiente, as ligações dos reagentes, as ligações dos produtos e a temperatura dos produtos e do ambiente. A energia total presente antes e depois da reação deve ser a mesma. Por exemplo, quando o motor de um carro queima gasolina, a reação combina a gasolina com o oxigênio para formar dióxido de carbono e outros produtos. Não cria energia do nada; ele libera a energia armazenada nas ligações das moléculas da gasolina.
Endotérmico vs. Reações Exotérmicas
Ao monitorar a energia em uma reação química, você descobrirá se a reação libera calor ou o consome. No exemplo anterior de queima de gasolina, a reação libera calor e aumenta a temperatura do ambiente. Outras reações, como dissolver o sal de cozinha na água, consomem calor, de modo que a temperatura da água fica ligeiramente mais baixa depois que o sal se dissolve. Os químicos chamam as reações de produção de calor de exotérmicas e as reações de consumo de calor de endotérmicas. Como as reações endotérmicas requerem calor, elas não podem ocorrer a menos que haja calor suficiente no início da reação.
Energia de Ativação: Iniciando a Reação
Algumas reações, mesmo as exotérmicas, requerem energia apenas para começar. Os químicos chamam isso de energia de ativação. É como uma colina de energia que as moléculas devem escalar antes que a reação seja posta em movimento; depois de começar, descer é fácil. Voltando ao exemplo da queima de gasolina, o motor do carro deve primeiro fazer uma faísca; sem ele, não acontece muita coisa com a gasolina. A centelha fornece a energia de ativação para a gasolina se combinar com o oxigênio.
Catalisadores e enzimas
Catalisadores são substâncias químicas que reduzem a energia de ativação de uma reação. Platina e metais semelhantes, por exemplo, são excelentes catalisadores. O conversor catalítico no sistema de escapamento de um carro tem um catalisador como a platina dentro. Conforme os gases de exaustão passam por ele, o catalisador aumenta as reações químicas em compostos prejudiciais de monóxido de carbono e nitrogênio, transformando-os em emissões mais seguras. Como as reações não usam um catalisador, um conversor catalítico pode fazer seu trabalho por muitos anos. Em biologia, as enzimas são moléculas que catalisam reações químicas em organismos vivos. Eles se encaixam em outras moléculas para que as reações ocorram mais facilmente.
