Reações Químicas

A criação de novas ligações químicas e a troca de parceiros de interação dos átomos, por meio da quebra e formação de ligações, ocorre em reações químicas. Essas mudanças na composição atômica das substâncias acontecem constantemente nos seres vivos para armazenar e extrair energia, construir estruturas orgânicas e, de modo geral, permitir todos os processos necessários para sustentar a vida.

Aqui, aprenderemos alguns fatos básicos sobre reações químicas.

Tipos de reações

Quatro tipos amplos de reações químicas podem ser distinguidos. Em uma reação de síntese, as substâncias se combinam para formar moléculas mais complexas, enquanto que em decomposições, as moléculas se dividem em partes separadas. Em substituições simples, um elemento não combinado substitui outro em um determinado composto. Finalmente, em uma dupla substituição, dois elementos de dois respectivos compostos trocam de lugar. A imagem mostra um resumo muito simplificado com representações simbólicas das peças compostas.

Equações químicas

As reações químicas são representadas por equações como a aqui retratada. Os reagentes são mostrados no lado esquerdo da seta e os produtos são dados no lado direito. A seta mostra a direção da reação. Cada composto é representado por sua fórmula e pelo número de moléculas que são necessárias para a reação.

É importante ressaltar que o número total de cada átomo tem que ser igual em ambos os lados da equação. Neste exemplo, temos quatro átomos de hidrogênio e dois átomos de oxigênio em cada lado da seta.

Equilíbrio químico

A maioria das reações químicas são reversíveis, de modo que elas podem funcionar em ambas as direções. Para indicar isto, são mostradas duas setas, que indicam ambas as direções. As reações reversíveis atingem um ponto de equilíbrio, no qual as taxas de ambas as direções são iguais, mas podem ser fortemente deslocadas para um lado. Neste exemplo, a quantidade total de N₂, H₂ e NH₃ não muda após atingir o estado de equilíbrio, enquanto NH₃ é a molécula mais abundante.

Catalisadores

Algumas reações são influenciadas por catalisadores. Essas substâncias afetam a taxa de reações químicas sem serem consumidas no processo, mas não influenciam o equilíbrio específico de uma reação. Os catalisadores facilitam as reações através da diminuição da energia específica de ativação (Eₐ) e assim achatam o perfil energético de uma reação química, conforme descrito. Proteínas específicas chamadas enzimas, são importantes catalisadores biológicos que atuam em vias bioquímicas distintas.

É importante entender que as enzimas, e catalisadores em geral, não alteram o equilíbrio de uma reação química. Grosso modo, elas apenas "diminuem o atrito" e ajudam a alcançar esse equilíbrio muito mais rapidamente. Isto significa que a direção da reação ainda é determinada pela proporção de moléculas em cada lado da equação.

A próxima seção discutirá as partes moléculas com particular importância para as reações químicas.