What triggers a chemical reaction? - Kareem Jarrah

O que dá início a uma reação química? - Kareem Jarrah

Tradutor: Eduardo Trunci Revisor: Ruy Lopes Pereira

You know how sometimes you go to bake a cake

Você sabe como é quando você vai fazer um bolo

but your bananas have all gone rotten,

mas as suas bananas estão podres,

your utensils have rusted,

seus utensílios enferrujados,

you trip and pour all of your baking soda into the vinegar jug,

você escorrega e joga todo o bicarbonato de sódio no pote de vinagre,

and then your oven explodes?

e então seu forno explode?

My friend, you and your chemical reactions have fallen victim to enthalpy and entropy

Meu amigo, você e suas reações químicas foram vítimas da entalpia e da entropia

and, boy, are they forces to be reckoned with.

e, cara, elas são forças respeitáveis.

Now, your reactants are all products.

Agora, todos os reagentes

viraram os produtos da reação.

So, what are these "E" words, and what's their big idea?

Essas palavras com "E", significam o quê?

Vamos começar com entalpia,

Let's start with enthalpy,

an increase or decrease of energy during a chemical reaction.

um aumento ou diminuição de energia durante uma reação química.

Toda molécula tem uma certa quantidade de energia potencial química

Every molecule has a certain amount of chemical potential energy

stored within the bonds between its atoms.

guardada nas ligações entre os seus átomos

Chemicals with more energy are less stable,

Substâncias químicas com mais energia são menos estáveis,

and thus, more likely to react.

e logo, mais propensas a reagir.

Let's visualize the energy flow in a reaction,

Vamos visualizar o fluxo de energia em uma reação,

the combustion of hydrogen and oxygen, by playing a round of crazy golf.

a combustão do hidrogênio e oxigênio, jogando um golfe maluco.

Our goal is to get a ball, the reactant, up a small rise

Nosso objetivo é jogar uma bola, o reagente, por cima de um pequeno morro

and down the other much steeper slope.

e para baixo por uma descida muito mais íngreme.

Where the hill goes up, we need to add energy to the ball,

Para que suba o morro, precisamos fornecer energia à bola,

and where it goes down, the ball releases energy into its surroundings.

mas quando ela estiver descendo, a bola libera energia para seu entorno.

The hole represents the product, or result of the reaction.

O buraco representa o produto, ou o resultante da reação.

When the reaction period ends, the ball is inside the hole,

Quando a reação terminar, a bola estará dentro do buraco,

and we have our product: water.

e nós teremos nosso produto: água.

This, like when our oven exploded, is an exothermic reaction,

Essa, como a explosão do forno, é uma reação exotérmica,

meaning that the chemical's final energy is less than its starting energy,

Quer dizer:

a energia final das substâncias químicas é menor que a energia inicial,

and the difference has been added to the surrounding environment

e a diferença foi transferida ao meio ambiente

as light and heat.

sob a forma de luz e calor.

We can also play out the opposite type of reaction,

Nós também podemos fazer a reação inversa,

an endothermic reaction,

uma reação endotérmica,

where the final energy is greater than the starting energy.

na qual a energia final é maior que a energia inicial.

That's what we were trying to achieve by baking our cake.

É o que tentávamos fazer ao cozinhar o bolo.

The added heat from the oven would change the chemical structure

O calor adicionado pelo forno mudaria a estrutura química

of the proteins in the eggs and various compounds in the butter.

das proteínas nos ovos e vários compostos na manteiga.

So that's enthalpy.

Então isso é entalpia.

As you might suspect,

Como você deve suspeitar,

exothermic reactions are more likely to happen than endothermic ones

reações exotérmicas ocorrem com mais frequência

que as reações endotérmicas

because they require less energy to occur.

porque elas precisam de menos energia.

But there's another independent factor that can make reactions happen:

Mas há outro fator independente que pode fazer reações ocorrerem:

entropy.

a entropia.

Entropy measures a chemical's randomness.

A entropia mede o grau de desorganização de uma substância química.

Here's an enormous pyramid of golf balls.

Aqui está uma pirâmide enorme de bolas de golfe.

Its ordered structure means it has low entropy.

Sua estrutura ordenada significa que tem baixa entropia.

However, when it collapses, we have chaos everywhere,

Porém, quando entra em colapso, temos o caos generalizado,

balls bouncing high and wide.

bolas pulando para cima e para os lados.

So much so that some even go over the hill.

Tanto que algumas até ultrapassam o morro.

This shift to instability, or higher entropy,

Essa mudança para instabilidade, ou maior entropia,

can allow reactions to happen.

pode permitir que reações aconteçam.

Tal como nas bolas de golfe,

As with the golf balls, in actual chemicals

nas substâncias químicas de verdade

this transition from structure to disorder gets some reactants past the hump

nessa mudança da organização para a desordem

alguns reagentes superam o obstáculo

and lets them start a reaction.

e eles podem começar a reação.

You can see both enthalpy and entropy at play

Você pode ver tanto a entalpia como a entropia em ação

when you go to light a campfire to cook dinner.

quando você, ao acampar, acende uma fogueira para fazer o jantar.

Your match adds enough energy

O calor da chama do fósforo

to activate the exothermic reaction of combustion,

fornece energia suficiente

para ativar a reação exotérmica de combustão,

converting the high-energy combustible material in the wood

que converte o material combustível, de alta energia, contido na madeira

to lower energy carbon dioxide and water.

em dióxido de carbono e água que têm menos energia.

Entropy also increases and helps the reaction along

A entropia também aumenta e favorece a reação

because the neat, organized log of wood

porque as toras de madeira, organizadas internamente,

is now converted into randomly moving water vapor and carbon dioxide.

agora são convertidas em vapor d'água

e dióxido de carbono que se movem aleatoriamente.

The energy shed by this exothermic reaction

A energia liberada por essa reação exotérmica

powers the endothermic reaction of cooking your dinner.

dá início à reação endotérmica de cozinhar seu jantar.

Bon appétit!

Bon appétit!