Energia química é aquela que é produzida por reações químicas. E ela se trata de uma das várias manifestações da energia.
A energia é um recurso natural com diversos elementos associados que permitem fazer uma utilização industrial do mesmo. O conceito refere-se à capacidade de por em movimento ou transformar algo.
A química, no que lhe diz respeito, faz referência à composição, à estrutura e às propriedades da matéria. O termo também permite designar a ciência que estuda estes aspectos relativamente às modificações que sofre a matéria durante as chamadas reações químicas.
Um exemplo de energia química é aquela que deita o carvão ao queimar-se. As pilhas e as baterias também possuem energia química.
O calor que é produzido ou a violência da reação química produzem movimento ou permitem desenvolver um trabalho. É importante destacar que os alimentos também são fonte de energia química, já que, ao serem processados pelo organismo, proporcionam calor (as calorias), proteínas e vitaminas.
Embora este tipo de energia esteja sempre presente na matéria, só se manifesta quando se regista uma alteração desta.
Os automóveis, os aviões e milhões de máquinas mobilizam-se graças à energia química desprendida durante a combustão do carvão ou do petróleo. A configuração dos motores, com os seus cilindros e outros elementos, é a chave em todo o processo.
Aliás, este tipo de energia é aquela que possibilita as viagens ao espaço, o que vem reforçar a sua importância em diversos âmbitos da ação humana.
Explorando a ligação química e a termodinâmica
A ligação química é conhecida como um fenômeno essencial pata formar moléculas e compostos, sendo de suma importância para compreender a energia química. E há três tipos principais de ligações, que são: covalente, iônica e metálica.
A ligação covalente sucede quando dois átomos partilham elétrons, constituindo uma molécula estável. A energia associada a tal ligação é chamada de energia de ligação, que se trata da energia que se precisa para quebrar a ligação (ela está presente tanto na quebra quanto na composição de ligação entre os átomos de uma molécula).
Na ligação iônica, os átomos repassam elétrons, ocasionando a formação de íons positivos e negativos. Tal transferência gera uma atração eletrostática entre os íons, o que favorece a estabilidade da substância.
A ligação metálica, por fim, é aquela marcada pelo compartilhamento delocalizado de elétrons numa “nuvem” eletrônica, gerando a condutividade elétrica e também a maleabilidade dos metais.
Sobre a termodinâmica química
A termodinâmica química se trata da área que estuda as trocas de energia nas reações químicas, onde as leis fundamentais são a Primeira e a Segunda Lei.
A Primeira Lei afirma a conservação de energia numa reação química. E aqui a energia não seria criada nem destruída, seria apenas transformada. Isso se liga com a entalpia, que é uma medida da energia total num sistema.
A Segunda Lei da Termodinâmica traz conceitos de entropia e espontaneidade. A entropia se trata de uma medida da desordem num sistema. Uma reação sucede espontaneamente no momento em que a entropia do sistema se eleva.
Para a combinação de entalpia e entropia dá-se o nome de Energia Livre de Gibbs (ΔG), qual representa a quantidade de energia que existe para realizar trabalho na reação química. Se ΔG é negativo, então a reação será espontânea.
A dinâmica das reações químicas
Nas reações químicas, se relacionam estreitamente as ligações químicas e também os princípios da termodinâmica.
A formação ou quebra de ligações compreende a liberação ou a absorção de energia, retratando as mudanças na entalpia. Além do mais, a natureza instintiva de uma reação é designada pela mescla de entalpia e entropia, segundo expresso na Energia Livre de Gibbs.
Em suma, entender os fundamentos da energia química compreende analisar como os átomos interagem através de diferentes tipos de ligações e como tais interações se relacionam com a energia. A termodinâmica proporciona as leis que regem essas trocas energéticas.
Equipe editorial de Conceito.de. (19 de Agosto de 2013). Atualizado em 19 de Novembro de 2023. Energia química - O que é, conceito e definição. Conceito.de. https://conceito.de/energia-quimica