REACCIONES ENDOTÉRMICAS Y EXOTÉRMICAS
¿Qué son las reacciones endotérmicas?
Las reacciones endotérmicas son reacciones químicas que necesitan el suministro de energía calórica para que ocurran. Para que los reactivos se transformen en productos, estas reacciones absorben calor, lo que hace que los productos obtenidos queden con mayores niveles de energía que los reactivos iniciales.
La entalpía es una magnitud que define el flujo de energía térmica en los procesos químicos que ocurren a presión constante. Además, esta magnitud representa el intercambio de energía entre un sistema termodinámico y su entorno. La variación de esta magnitud (ΔH) en una reacción química se utiliza para clasificar a la reacción en endotérmica o exotérmica.
ΔH>0 reacción endotérmica.
ΔH<0 reacción exotérmica.
Estas reacciones son de uso común en la industria del hielo químico y del enfriamiento, ya que pueden generarse en ambientes controlados para retirar calor de los ambientes o de otras sustancias. Algunas de sus aplicaciones fueron reemplazadas con el frío generado por los equipos de enfriamiento.
Ejemplos de reacciones endotérmicas
reacciones endotérmicas
La capa de ozono se forma convirtiendo los átomos de oxígeno en ozono.
Algunos ejemplos de reacciones endotérmicas son:
La producción de ozono en la atmósfera. Esta reacción es impulsada por la radiación ultravioleta del Sol, las moléculas de oxígeno (O2) son convertidos en ozono (O3), absorbiendo energía de dicha radiación en el proceso.
La electrólisis del agua. Para separar el hidrógeno (H) y el oxígeno (O) que componen el agua (H2O) es necesario añadir energía eléctrica en un procedimiento conocido como electrólisis, en el cual ambos tipos de átomos responden a los polos generados por la corriente eléctrica añadida, se rompe su enlace químico y se consume energía.
La fotosíntesis. El proceso de nutrición de las plantas se da a través de una serie de reacciones químicas que descomponen el dióxido de carbono (CO2) ambiental en presencia de agua y luz solar. Esta serie de reacciones necesita consumir energía para ocurrir.
La obtención de sulfuro de hierro (II). Este compuesto se obtiene en un laboratorio después de hacer reaccionar hierro y azufre. Para que esta reacción ocurra es necesario suministrar energía calórica usando un mechero (o una caldera si se trata de condiciones industriales).
¿Qué es una reacción exotérmica?
Una reacción exotérmica es aquella que cuando ocurre libera energía en forma de calor o luz al ambiente. Cuando este tipo de reacción ocurre, los productos obtenidos tienen menor energía que los reactivos iniciales.
portantes en las ciencias bioquímicas. Mediante reacciones de este tipo, los organismos vivientes obtienen la energía necesaria para sostener la vida en un proceso llamado metabolismo.
La mayoría de las reacciones exotérmicas son de oxidación, y cuando son muy violentas pueden generar fuego, como en la combustión. Otros ejemplos de estas reacciones son las transiciones de la materia de un estado de agregación a otro de menor energía, como de gas a líquido (condensación), o de líquido a sólido (solidificación).
De hecho, muchas reacciones exotérmicas son peligrosas para la salud porque la energía liberada es abrupta y sin control, lo que puede producir quemaduras u otros daños a los seres vivientes.
Ejemplos de reacción exotérmica
Ciclo de Krebs
La oxidación de la glucosa es una reacción exotérmica.
Algunas reacciones exotérmicas conocidas son:
La combustión. Es una reacción de oxidación muy rápida que se produce entre materiales llamados combustibles y el oxígeno. Los combustibles están formados principalmente por carbono, hidrógeno y, en algunos casos, azufre. Ejemplos de combustibles son el gas metano, la gasolina y el gas natural. Esta reacción libera grandes cantidades de calor, lo que puede llevar a que se genere fuego.
La oxidación de la glucosa. Esta es la reacción que llevamos a cabo los animales para obtener energía metabólica: tomamos el oxígeno de la respiración y lo usamos para oxidar los azúcares, rompiendo la molécula de glucosa en moléculas más simples (glucólisis) y obteniendo como recompensa moléculas de ATP, ricas en energía química.
La mezcla de potasio y agua. El potasio es un potente desecante que al ser mezclado con agua libera hidrógeno y enormes cantidades de energía en una explosión. Esto ocurre con todos los metales alcalinos, aunque no siempre con la misma cantidad de energía liberada.
La formación de amoníaco. Para formar el amoníaco (NH3) se hace reaccionar nitrógeno (N2) e hidrógeno (H2), lo que supone la obtención de una molécula menos energética que las moléculas puestas en reacción. Esa diferencia de energía debe liberarse, y ocurre como un incremento de temperatura (calor).
Diferencias entre reacciones exotérmicas y endotérmicas
En toda reacción química la energía se conserva. Esto constituye la ley de conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
En las reacciones endotérmicas se absorbe energía para transformar los reactivos en productos. En este tipo de reacciones, los enlaces de las moléculas que constituyen los reactivos se rompen para formar nuevos componentes. Este proceso de ruptura de enlaces necesita la energía en cuestión. Un ejemplo de esto es el proceso de electrólisis del agua, donde se le suministra energía eléctrica a la molécula de agua para romperla y transformarla en los elementos que la constituyen.
Por otra parte, en las reacciones exotérmicas, los reactivos liberan energía química contenida en los enlaces que forman sus moléculas. La energía liberada puede ser en forma de calor o luz.
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