A oxidação de compostos orgânicos por oxigênio molecular para produzir CO2 e água libera energia livre porque:

1. Diferença de energia em ligações químicas:

* compostos orgânicos: Os compostos orgânicos têm ligações de carbono hidrogênio relativamente fraco (C-H) e carbono (C-C).
* CO2 e água: O dióxido de carbono (CO2) e a água (H2O) têm ligações mais fortes, particularmente as ligações duplas em CO2.

Essa diferença nos pontos fortes de união significa que quebrar os títulos no composto orgânico e formar as ligações mais fortes no CO2 e a água libera energia.

2. Aumento da entropia:

* compostos orgânicos: As moléculas orgânicas são tipicamente complexas e relativamente ordenadas.
* CO2 e água: CO2 e água são moléculas mais simples e mais desordenadas.

A conversão de uma molécula complexa e ordenada em moléculas mais simples e desordenadas aumenta a entropia (distúrbio), que é termodinamicamente favorável.

3. Transferência de elétrons:

* oxidação: A oxidação envolve a perda de elétrons. Nesse caso, o composto orgânico perde elétrons para oxigênio.
* oxigênio: O oxigênio molecular (O2) é um forte agente oxidante, o que significa que aceita prontamente elétrons.

A transferência de elétrons do composto orgânico para o oxigênio libera energia.

4. Caminho da reação:

A oxidação de compostos orgânicos pelo oxigênio não é uma reação de etapa única, mas uma série de etapas envolvendo vários intermediários. Essas etapas são catalisadas por enzimas nos organismos vivos, permitindo a liberação de energia em incrementos gerenciáveis, em vez de uma explosão repentina e descontrolada.

Em essência, a oxidação de compostos orgânicos por oxigênio é favorável porque resulta em:

* ligações mais fortes formando nos produtos.
* Aumento da entropia (distúrbio).
* transferência de elétrons de um átomo menos eletronegativo para um átomo mais eletronegativo.

Esta liberação de energia é aproveitada por organismos vivos para processos essenciais como:

* Respiração celular: Gerando ATP para energia.
* crescimento e desenvolvimento.
* movimento e outras funções.

A reação geral é exotérmica, o que significa que libera energia térmica nos arredores.