1.1.4. Reacciones exotérmicas y endotérmicas.
Según la
Real Academia de la la Lengua Española, una reacción es el proceso en que se
transforman unos compuestos químicos en otros con producción o consumo de
energía. La palabra endotérmica hace referencia a un proceso que va acompañado
de calor, por el contrario, la palabra exotérmica es un proceso que se acompaña
de desprendimiento de calor.
Se puede
deducir entonces, lo que es una reacción endotérmica y una reacción exotérmica,
aunque lo explicaremos más a detalle a continuación.
Reacción Endotérmica:
Una Reacción Endotérmica etimológicamente, proviene del griego "Endo"
(hacia adentro) y "Termo" (calor), es
una reacción química que absorbe energía en forma de luz o
calor. En ella, la energía o entalpía de los reactivos es menor que la de
los productos, algunas reacciones endotérmicas toman el calor suficiente del
medio en que se encuentran. La reacción endotérmica implica un aumento de
la entalpía. Este concepto refiere a una magnitud cuya variación revela el
nivel de energía que un sistema termodinámico intercambia con el entorno.
Y siendo DH = Hp — Hr, entonces en la reacción endotérmica el
valor de ΔH será siempre positivo. Siendo que en la reacción endotérmica: ΔH
> 0.
Algunos ejemplos de reacción endotérmica son:
Producción del conocido Ozono.
El proceso de la llamada fotosíntesis.
Los rayos ultravioleta que proceden del sol, generan una reacción endotérmica en las capas superiores de la atmósfera.
Los rayos ultravioleta que proceden del sol, generan una reacción endotérmica en las capas superiores de la atmósfera.
Cuando el hierro reacciona con el azufre y se produce sulfuro de
hierro.
La descomposición química del agua en hidrógeno y oxígeno.
La descomposición del dióxido de carbono para obtener carbono y oxígeno.
La descomposición del amoniaco en hidrógeno y nitrógeno.
Para calcular la energía absorbida se
calcula la diferencia de entalpías de formación (ΔHº)
entre productos y reactivos (Ley de Hess):
Sea la reacción:
Sea la reacción:
CO2 → CO + 1/2 O2
Para conocer si es endotérmica necesitamos las entalpías de formación de los reactivos y de los productos:
ΔHº(O2) = 0 ΔHº(CO2) = - 393KJ/mol ΔHº(CO) = -
110KJ/mol
Entonces: ΔH = ΔHº(CO) + 1/2 ·ΔHº(O2) - ΔHº(CO2) = -110 + (1/2)·0 - (-393)
= + 283 KJ/mol > 0
Reacción Exotérmica:
Se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química que desprenda energía, ya sea como luz o calor, o lo que es lo
mismo: con una variación negativa de la
entalpía; es decir: -ΔH.
El prefijo exo significa «hacia fuera». Por lo tanto se entiende que las
reacciones exotérmicas liberan energía.
Considerando que A, B, C y D representan sustancias genéricas, el
esquema general de una reacción exotérmica se puede escribir de la siguiente
manera:
A + B → C + D + Gran temperatura
Ocurre principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando estas no son
intensas pueden generar fuego. Si dos átomos de hidrógeno no reaccionan entre
sí e integran una molécula, el proceso es exotérmico.
H + H = H2
ΔH = -104 kcal/mol
Son cambios exotérmicos las transiciones de gas a líquido (condensación) y de líquido a
sólido (solidificación).
En conclusión:
Las reacciones químicas implican no solamente un reordenamiento de los átomos que conforman a las sustancias, sino también un cambio en la energía que éstos almacenan. De esta manera, los cambios químicos también implican una liberación (exotérmica) o absorción (endotérmica) de energía que puede evidenciarse de múltiples maneras: como un aumento o disminución de temperatura, como la absorción o liberación de calor, o tal vez como la liberación o el consumo de electricidad, entre otras posibilidades.
