Processo químico: princípios, tipos, exemplos - Ciência - 2023

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UMA Processo químico é um método ou procedimento para alterar um ou mais compostos químicos. Isso pode acontecer por sua própria energia ou pode acontecer graças a uma força externa. Além disso, pode-se notar que o processo químico visa alterar a composição dos materiais.

Em vez disso, o processo físico ocorre sem alterar a composição ou identidade dos materiais. Por exemplo, o etanol pode ser submetido a destilação, por evaporação e posterior condensação, sem com isso reagir ou quebrar suas ligações. O líquido evaporado e destilado continuará sendo o etanol.

As reações químicas são o principal componente dos processos químicos. São um conjunto de mudanças que envolvem uma troca de átomos dos compostos que participam das reações químicas, o que produz o desaparecimento de alguns compostos e o aparecimento de novos.


Um processo químico pode ocorrer em uma ou mais etapas, como ocorre na produção de alguns compostos na indústria. Da mesma forma, nos seres vivos, muitos processos químicos ocorrem em estágios que se complementam e se regularizam.

Um exemplo de processo químico é a digestão dos alimentos, que consiste em várias etapas que são realizadas em diferentes sítios anatômicos.

Princípios elementares de processos químicos

Alguns dos princípios elementares para qualquer processo químico são os seguintes:

Reagentes e produtos

São as substâncias que vão reagir e ser produzidas, respectivamente, ao final do processo.

Rendimento de reação

Indica o quão completa a reação foi realizada. Um rendimento de 100% seria o ideal. A qualidade deste valor é relativa, dependendo da complexidade do processo.

Reator

É o vaso, recipiente, volume, etc., onde ocorre a reação química. Por exemplo, nossos estômagos podem ser considerados uma espécie de reatores biológicos.


Unidades de processo

Os processos químicos requerem unidades de secagem, condensação, mistura, filtração, entre outros. O objetivo é fornecer os reagentes em ótimas condições, bem como melhorar a qualidade do produto obtido e purificá-lo de resíduos e desperdícios.

Tipos de processos químicos

Os tipos de processos químicos estão principalmente relacionados a um ramo da química chamado físico-química. Aborda processos químicos, bem como sua conexão com processos físicos.Portanto, nos tipos de processos químicos nem sempre é fácil estabelecer os limites com os processos físicos.

Dentre os tipos de processos químicos, temos os seguintes:

Isotérmico

O processo químico ocorre a uma temperatura constante, e também a energia interna do sistema permanece constante.

Adiabático

O processo químico é realizado de forma isolada, de forma que não haja troca de calor com o meio ambiente. Nessas condições, a quantidade de calor (entalpia) no sistema permanece constante.


Isobárico

O processo químico é realizado a pressão constante.

Isocórico ou isovolumétrico

O processo químico é realizado em volume constante.

Reversível

“A força "que impulsiona um processo químico em uma direção é ligeiramente maior do que a" força "que o impulsiona na direção oposta. Os reagentes são transformados em produtos e estes, por sua vez, podem reagir uns com os outros para regenerar os reagentes.

Irreversível

A orientação de um processo químico é fortemente direcionada em uma direção, portanto, mudanças muito grandes são necessárias nas condições sob as quais o processo químico é realizado para produzir sua mudança de orientação.

Cíclico

O processo químico é composto de várias etapas intermediárias, ao final das quais o estado inicial é retornado.

Exemplos de processos químicos

- Processos químicos no corpo humano

A digestão

É um processo fisiológico que inclui inúmeras reações químicas. O homem, como outros mamíferos, ingere seus alimentos e em sua cavidade oral a ação digestiva começa com a ação da amilase salivar sobre o amido.

O bolo alimentar é transferido para o estômago e ali, devido ao seu estado ácido, a pepsina é ativada: uma enzima que inicia a digestão das proteínas. Essa digestão termina no intestino delgado pela ação das proteases pancreáticas. Em geral, a digestão é um processo químico realizado em vários órgãos.

A respiração

É um processo químico que permite a troca de dióxido de carbono e oxigênio entre o homem e seu meio ambiente. A hemoglobina chega aos pulmões carregada de dióxido de carbono e lá, ela o libera e o troca por oxigênio.

A hemoglobina transporta oxigênio para os diferentes tecidos e neles realiza um processo inverso ao realizado nos pulmões: capta o gás carbônico e libera oxigênio.

Coagulação

A coagulação é uma atividade natural presente em muitos seres vivos, incluindo humanos. Consiste na mudança da consistência do sangue, de líquido para uma espécie de gel. É uma resposta natural do corpo para prevenir a perda de sangue.

- Processos químicos na indústria

Fermentação

É um processo de oxidação incompleto, onde um agente reativo (como a levedura) causa a proliferação acelerada de microrganismos normalmente alimentados com glicose para formar outros derivados, como carboidratos ou álcool.

Ocorre naturalmente em seres vivos, porém seu uso em nível industrial é utilizado para a criação de inúmeros alimentos, principalmente licores, como vinho e cerveja, e alimentos básicos, como pão, iogurte, pepino, pimentão ou queijo. .

Ionizacao

Esse processo ocorre quando a aplicação de uma carga elétrica gera íons que passam de um condutor a outro para criar artificialmente átomos ou moléculas, como o ozônio.

Possui diversos usos, como purificação de água.

Refinarias de petróleo

São instalações onde é realizado um processo químico. Neles, o óleo extraído da terra é tratado para se obter muitos produtos de grande utilidade para o homem. As refinarias de petróleo são compostas por um conjunto de unidades, incluindo o seguinte:

  • Unidade de destilaçãocrude (CDU): nele o petróleo bruto é aquecido e dividido em várias frações.
  • Unidade de hidrotratamento de nafta: utilizado na dessulfuração da nafta produzida na CDU.
  • Unidade de reforma catalítica: é utilizado para a produção de moléculas de alta octanagem por meio do uso de catalisadores.
  • Unidade de isomerização: é utilizado na conversão de pentano, butano e isobuteno, em moléculas de alta octanagem.

Produção de PVC

A produção do PVC é um processo químico realizado em várias etapas. O PVC é um material plástico amplamente utilizado, que requer sal (cloreto de sódio) e petróleo como principais matérias-primas.

O cloreto de sódio é usado para a produção eletrolítica de cloro, enquanto o acetileno é obtido do óleo. O cloro reage com o acetileno para formar dicloreto de vinila, que é convertido em altas temperaturas em monômero de cloreto de vinila. Este finalmente se polimeriza para formar o PVC.

Liga

Na metalurgia, o processo e o material obtidos pela combinação de um elemento metálico com outro são chamados de liga, seja este metal ou não.

É utilizado para obter materiais mais fortes, mais resistentes à corrosão ou mais visíveis. Bronze, aço e latão são exemplos de ligas.

- Processos químicos na vida cotidiana

Fritar um ovo

Um ovo é um óvulo não fertilizado, feito de um líquido translúcido, a clara do ovo; e um líquido amarelo, a gema de ovo. Proteínas como ovotransferrina, ovalbumina, lisozima, etc. estão em solução na clara do ovo.

Quando o ovo é aquecido, as proteínas da clara do ovo coagulam. Estes precipitam e interagem uns com os outros para formar uma massa branca compacta. Já na gema ocorre compactação de proteínas, lipídios e ácidos nucléicos nela presentes.

Branqueamento de roupas

O hipoclorito de sódio é um agente químico altamente oxidante, que atua nas moléculas das manchas provocando uma alteração química que diminui sua capacidade de capturar os comprimentos de onda da luz, correspondentes aos das cores.

Isso bloqueia a exibição de cores na mancha, fazendo com que o branco seja visto em seu lugar.

- Outras

Corrosão

É uma reação química do tipo redução - oxidação, onde um elemento ganha elétrons enquanto outro os perde (o oxidante) modificando significativamente suas características.

No caso dos metais, a corrosão causa perda de dureza, maleabilidade e condutividade elétrica.

Hidrólise

Processo pelo qual um ácido ou sal é dissolvido em água para causar a troca de ânions e cátions para decompor os elementos.

Referências

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.
  2. Wikipedia. (2020). Processo químico. Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. John C. Kotz. (2020). Reação química. Encyclopædia Britannica. Recuperado de: britannica.com
  4. Dr. Baid. (24 de setembro de 2013). Qual é a diferença entre um processo químico e um processo físico na química? Recuperado de: wtamu.edu
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