Energia e Combustíveis

Os combustíveis

São todas as substâncias químicas que, ao reagirem com o oxigênio (O2), sofrem um fenômeno químico denominado de combustão, liberando certa quantidade de energia na forma de calor. Veja um exemplo de representação química da queima de um combustível:

X + O2 → CO2 + H2O

Toda queima de um combustível é uma reação química que libera calor, mas os produtos originados sempre variam de acordo com o combustível utilizado, como: Gás carbônico, Monóxido de carbono, Dióxido de enxofre e Óxido de ferro.

A energia liberada durante esse processo é de fundamental importância para as atividades humanas e, principalmente, para a produção industrial, pois grande parte das máquinas funciona a partir de energia combustível.

Combustão completa e incompleta

A combustão completa de qualquer combustível orgânico (que possui átomos de carbono) leva a formação de gás carbônico ou também chamado de dióxido de carbono (CO2) e água (H2O).

Exemplo: A respiração é um processo de combustão, de “queima de alimentos” que libera energia necessária para as atividades realizadas pelos organismos.

combustão/respiração

C6H12O6(s) + 6 O 2(g) → 6 CO2(g) + 6 H2O (l) + energia

A combustão incompleta é falta de oxigênio durante a combustão, que produz monóxido de carbono (CO). Note que o CO tem um oxigênio a menos que o CO2, o que caracteriza a deficiência de oxigênio, ou a ineficiência da reação. Este gás é muito tóxico para o ser humano, pois este dificulta a função da hemoglobina, que é responsável pela renovação do oxigênio no nosso sangue.

Exemplo: Combustão incompleta do metano:

CH4(g) + O2(g) → C(s) + 2H2O(l)

Tipos de combustíveis

1. Renovável ou não fóssil: Trata-se do combustível que pode ser obtido a partir de fontes naturais que podem renovar-se, ou seja, que não se esgotam. Alguns exemplos são:

Água
Etanol
Metanol
Biodiesel
Madeira

A plantação de cana-de-açúcar é um recurso renovável

2. Não renovável ou Fóssil: Trata-se do combustível que é obtido a partir de fontes que foram formadas durante milhões de anos, como resultado da fossilização de animais e vegetais. Essas fontes, todavia, não podem ser repostas em virtude do tempo necessário para a sua formação. Alguns exemplos são:

Gasolina
Óleo diesel
Querosene
Gás natural
Xisto betuminoso
Carvão
Gás liquefeito propano (GLP)

Reações Endotérmicas e Exotérmicas

Reação Endotérmica: É aquela em que há absorção de energia (calor). Nesse processo, a energia é produzida e, de forma independente, é mantida.

Exemplo: As aves e os mamíferos têm a capacidade de manter a estabilidade da temperatura do corpo. Por esse motivo eles são chamados de animais endotérmicos, popularmente, “animais de sangue quente”.

Reação Exotérmica: É aquela em que há liberação de energia (calor). Nesse processo, a produção de energia somente persiste mediante o fornecimento contínuo de energia.

Exemplo: A mudança de estados físicos, nessa ordem: gasoso, líquido e sólido, é um exemplo de reação exotérmica. Cada um deles ocorre na medida em que a energia é liberada, ou seja, quando há menos calor.