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Energia química

Energia química é aquela que é produzida por reações químicas. E ela se trata de uma das várias manifestações da energia.

energia química
A energia química é gerada por reações químicas

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.

Se você tem apenas alguns segundos, leia estes pontos chave:
  • A ligação química é essencial para a formação de moléculas e compostos, sendo crucial para entender a energia química. As principais são as ligações covalentes, iônicas e metálicas.
  • A Primeira Lei da Termodinâmica afirma a conservação de energia em uma reação química. A energia não é criada nem destruída, apenas transformada, o que se liga com o conceito de entalpia.
  • A Segunda Lei da Termodinâmica introduz os conceitos de entropia (medida da desordem em um sistema) e espontaneidade. Uma reação ocorre espontaneamente quando a entropia do sistema aumenta.
  • A combinação de entalpia e entropia é conhecida como Energia Livre de Gibbs, que representa a quantidade de energia disponível para trabalhar em uma reação química. Se a Energia Livre de Gibbs é negativa, a reação será espontânea.

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

conceito de energia química
A energia química é uma das diversas manifestações da energia

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.

Citação

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