Por ser uma forma de energia, o calor desempenha vários papéis importantes nas reações químicas. Em alguns casos, as reações precisam de calor para começar; por exemplo, uma fogueira de acampamento requer um fósforo e gravetos para começar. As reações consomem ou produzem calor, dependendo dos produtos químicos envolvidos. O calor também determina a velocidade em que as reações ocorrem e se elas prosseguem na direção para frente ou para trás.
TL; DR (muito longo; Não li)
De um modo geral, o calor ajudará a acelerar uma reação química ou a impulsionar uma reação química que não poderia ocorrer de outra forma.
Reações endotérmicas e exotérmicas
Muitas reações químicas conhecidas, como a queima de carvão, ferrugem e explosão da pólvora, liberam calor; os químicos chamam essas reações de exotérmicas. Como as reações liberam calor, elas aumentam a temperatura ambiente. Outras reações, como a combinação de nitrogênio e oxigênio para formar óxido nítrico, absorvem o calor, reduzindo a temperatura ambiente. Como eles removem o calor de seu ambiente, essas reações são endotérmicas. Muitas reações consomem e produzem calor, mas se o resultado líquido for liberar calor, a reação é exotérmica; caso contrário, é endotérmico.
Calor e energia cinética molecular
A energia térmica se manifesta como os movimentos aleatórios das moléculas na matéria; conforme a temperatura de uma substância aumenta, suas moléculas vibram e saltam com mais energia e em velocidades mais rápidas. Em certas temperaturas, as vibrações superam as forças que fazem as moléculas grudarem umas nas outras, fazendo com que sólidos derretam em líquidos e líquidos em gases. Os gases respondem ao calor com um aumento na pressão à medida que as moléculas colidem contra seu recipiente com maior força.
Equação de Arrhenius
Uma fórmula matemática chamada equação de Arrhenius liga a velocidade de uma reação química à sua temperatura. No zero absoluto, uma temperatura teórica que não pode ser alcançada em um ambiente de laboratório da vida real, o calor está completamente ausente e as reações químicas são inexistentes. À medida que a temperatura aumenta, ocorrem reações. Geralmente, temperaturas mais altas significam taxas de reação mais rápidas; à medida que as moléculas se movem mais rapidamente, as moléculas reagentes têm maior probabilidade de interagir, formando produtos.
Princípio e Calor de Le Chatelier
Algumas reações químicas são reversíveis: os reagentes se combinam para formar produtos e os produtos se reorganizam em reagentes. Uma direção libera calor e a outra o consome. Quando uma reação pode acontecer de qualquer maneira com igual probabilidade, os químicos dizem que ela está em equilíbrio. O princípio de Le Chatelier afirma que, para reações em equilíbrio, adicionar mais reagentes à mistura torna a reação direta mais provável e o reverso menos provável. Por outro lado, adicionar mais produtos torna a reação reversa mais provável. Para uma reação exotérmica, o calor é um produto; se você adicionar calor a uma reação exotérmica em equilíbrio, torna a reação reversa mais provável.
