Como é 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 exige um fósforo e um gravador para começar. Reações consomem calor ou produzem, dependendo dos produtos químicos envolvidos. O calor também determina a velocidade na qual as reações ocorrem e se elas prosseguem em direção à frente ou reversa.

TL; DR (muito longo; não lidos)

Em geral, o calor ajuda acelere uma reação química, ou dirija uma reação química que não seria capaz de ocorrer de outra forma.

Reações endotérmicas e exotérmicas

Muitas reações químicas familiares, como a queima de carvão, ferrugem e explodindo pólvora, liberar 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 calor, reduzindo a temperatura ambiente. Ao remover o calor do ambiente, essas reações são endotérmicas. Muitas reações consomem e produzem calor, mas se o resultado líquido é liberar calor, a reação é exotérmica; caso contrário, é endotérmico.

Calor e Energia Cinética Molecular

A energia térmica se manifesta como movimentos aleatórios de empurrão de moléculas na matéria; À medida que 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 os sólidos se dissolvam em líquidos e os líquidos entrem em gases. 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 a sua temperatura . No zero absoluto, uma temperatura teórica que não pode ser alcançada em um ambiente de laboratório real, o calor é completamente ausente e as reações químicas são inexistentes. Conforme a temperatura aumenta, as reações ocorrem. Geralmente, temperaturas mais altas significam taxas de reação mais rápidas; À medida que as moléculas se movem mais rapidamente, é mais provável que as moléculas reagentes interajam, formando produtos.

Princípio de Le Chatelier e Calor

Algumas reações químicas são reversíveis: Reagentes se combinam para formar produtos e produtos se reorganizam se em reagentes. Uma direção libera calor e a outra consome. Quando uma reação pode acontecer de qualquer maneira com igual probabilidade, os químicos dizem que 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 inverso menos. Por outro lado, adicionar mais produtos torna a reação inversa mais provável. Para uma reação exotérmica, o calor é um produto; se você adicionar calor a uma reação exotérmica em equilíbrio, você tornará a reação inversa mais provável.