Exotérmico x Exergônico: Diferença e Comparação

As reações químicas ocorrem devido ao rearranjo de moléculas de duas ou mais substâncias (reagentes) para formar substâncias recém-formadas chamadas produtos.

O rearranjo dessas moléculas leva à quebra ou formação de ligações que provocam alterações no calor absorvido ou liberado.

Com base na energia liberada, as reações químicas podem ser classificadas como exotérmicas, endotérmicas, exergônicas ou endógenas.

Principais lições

1. As reações exotérmicas liberam calor e energia para o ambiente.
2. As reações exergônicas liberam energia e podem realizar trabalho.
3. As reações exotérmicas podem ser exergônicas, mas nem todas as reações exergônicas são exotérmicas.

Exotérmica x Exergônica

A diferença entre reação exotérmica e reação exergônica é que a reação exotérmica lida com a mudança de entalpia em qualquer processo químico medido em termos de calor em um sistema fechado, enquanto as reações exergônicas lidam com a mudança de energia livre de qualquer reação química chamada energia livre de Gibbs. Ambos estão liberando reações; no entanto, o tipo de energia é diferente.

Em termodinâmica, uma reação exotérmica é uma reação de liberação de energia. Durante o processo de uma reação exotérmica, a energia é liberada na forma de calor.

O calor é liberado como a entalpia (energia interna em determinada pressão e volume ou simplesmente calor total de um sistema) de reagentes é mais do que os produtos. Essa energia é liberada na forma de calor para estabilidade química.

Em termodinâmica, uma reação exergônica também é uma reação de liberação de energia. Durante o processo de uma reação exergônica, a energia é liberada na forma de energia livre de Gibbs.

Assim, a energia liberada também é medida em termos de variação de entropia (energia não disponível para realizar trabalho). Assim, a energia liberada ajuda a realizar algum trabalho e dá estabilidade à reação.

Tabela de comparação

Parâmetros de comparação	Exotérmico	Exergônico
Significado	É uma reação de liberação de calor.	É uma reação de liberação de energia.
Forma de Energia	A forma de energia liberada é aquecida.	A forma de energia liberada é medida em termos de energia livre de Gibbs ou mudança na entropia.
Efeito no ambiente	A energia do ambiente é aumentada pelo aquecimento.	Não tem nada a ver com o aquecimento do ambiente. Até que a energia esteja disponível para realizar o trabalho, a reação é viável.
Energia dos Reagentes	É maior do que os produtos.	Também é maior do que a dos produtos.
Energia dos Produtos	É menor que os reagentes.	Também é menor do que a dos reagentes.
Mudança geral na energia	Em geral, há a liberação de energia na reação. Todas as reações exotérmicas são naturalmente exergônicas à medida que a energia é liberada.	A energia é liberada, mas a reação continua apenas até que o trabalho seja realizado com a energia livre.
Energia livre de Gibbs	∆G é negativo (a energia é liberada).	∆G também é negativo. Normalmente, as reações exotérmicas têm um ∆G maior.
Trabalho feito	O trabalho não é feito.	O trabalho é realizado na forma de variação de entropia.
Exemplo	Combustão de combustível fóssil, acender uma vela, etc.	Respiração em plantas e animais. (Principalmente reações bioenergéticas)

O que é Exotérmico?

Uma reação exotérmica é uma reação de liberação de energia na qual dois ou mais reagentes rearranjam suas moléculas, formando e quebrando ligações químicas, liberando energia (há uma variação de entalpia ∆H também negativa) ao seu entorno na forma de calor ou mesmo de luz.

Isso é medido em termos de Joule (a unidade de calor). Isso implica que os reagentes têm maior energia do que os produtos e mantêm a reação termodinamicamente estável. A energia deve ser liberada para o ambiente na forma de calor.

A energia assim liberada diminui a energia livre de Gibbs do sistema (∆G é negativo), mas a energia é liberada como resultado da reação e é dissipada no ambiente.

A única diferença é que o ambiente fica aquecido. A classificação das reações com base em reações exotérmicas e endotérmicas mede apenas o calor liberado ou necessário para uma reação.

Nas reações exotérmicas, nenhuma energia é necessária no início da reação. Os reagentes têm energia para reagir por conta própria.

O melhor exemplo de uma reação exotérmica é a combustão de qualquer material. Quando qualquer material, digamos madeira, é queimado. A madeira reage com o oxigênio no ar circundante para formar dióxido de carbono e vapor de água que vemos como fumaça.

O fogo está na forma de energia liberada pelos reagentes (madeira e oxigênio) dos produtos. O fogo nos fornece calor e luz. Esta energia química é transformada com sucesso em energia mecânica.

O que é Exergônico?

Um exergônico é uma reação de liberação de energia na qual dois ou mais reagentes reorganizam suas moléculas, formando e quebrando ligações químicas e liberando energia para o ambiente na forma de energia que é usada para realizar o trabalho.

Também é medido em joules, pois o trabalho realizado também é o mesmo que a quantidade de energia usada para realizar o trabalho.

A energia assim liberada diminui a energia livre de Gibbs do sistema (∆G é negativo), mas a energia liberada é usada para fazer algum trabalho espontaneamente (o que significa que também há uma mudança na entropia). ∆H permanece negativo.

Nenhuma energia externa é necessária para iniciar a reação.

O melhor exemplo de reações exergônicas é encontrado em reações bioenergéticas como a respiração celular, catabolismo, metabolismo de substâncias alimentares e afins.

Em média, durante o processo de respiração celular, a glicose é decomposta em água e dióxido de carbono com a ajuda do oxigênio.

Isso libera energia que é usada para formar moléculas de ATP que impulsionam o funcionamento do corpo. Portanto, é um processo espontâneo de liberação de energia.

Principais diferenças entre exotérmico e exergônico

1. As reações exotérmicas são principalmente reações termodinâmicas, enquanto as reações exergônicas são principalmente bioenergéticas.
2. .A reação exotérmica libera energia na forma de calor que é dissipada em seu entorno, ao contrário da reação exergônica, que utiliza essa energia para realizar trabalho.
3. As reações exotérmicas são um subtipo de reações exergônicas, mas todas as reações exergônicas não são exotérmicas devido à espontaneidade de sua natureza.
4. As reações exotérmicas são medidas apenas em termos de variação de entalpia, enquanto as reações exergônicas são medidas em termos de variação de entalpia e entropia.
5. Acender fogo, reações entre metal e água, cimento e água etc., são exemplos de reações exotérmicas, enquanto catabolismo, metabolismo, anabolismo, respiração, formação de ATP são exemplos de reações exergônicas.

Referências

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100394a009
2. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j150656a023

Última atualização: 23 de julho de 2023