Comprender las reacciones endotérmicas y exotérmicas

Muchas reacciones químicas liberan energía en forma de calor, luz o sonido. Estas son reacciones exotérmicas. Las reacciones exotérmicas pueden ocurrir espontáneamente y dar lugar a una mayor aleatoriedad o entropía (ΔS> 0) del sistema. Se denotan por un flujo de calor negativo (el calor se pierde en los alrededores) y disminuyen la entalpía (ΔH < 0). In the lab, exothermic reactions produce heat or may even be explosive.

Hay otras reacciones químicas que deben absorber energía para poder continuar. Estas son reacciones endotérmicas. Las reacciones endotérmicas no pueden ocurrir espontáneamente. Se debe trabajar para que estas reacciones ocurran. Cuando las reacciones endotérmicas absorben energía, se mide una caída de temperatura durante la reacción. Las reacciones endotérmicas se caracterizan por un flujo de calor positivo (hacia la reacción) y un aumento de la entalpía (+ ΔH).

Ejemplos de procesos endotérmicos y exotérmicos.

La fotosíntesis es un ejemplo de reacción química endotérmica. En este proceso, las plantas usan la energía del sol para convertir el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno. Esta reacción requiere 15 MJ de energía (luz solar) por cada kilogramo de glucosa que se produce:

luz solar + 6CO₂(g) + H₂O (l) = C_{6 6}H₁₂O_{6 6}(aq) + 6O₂(sol)

Otros ejemplos de procesos endotérmicos incluyen:

• Disolver cloruro de amonio en agua.
• Rompiendo alcanos
• Nucleosíntesis de elementos más pesados ​​que el níquel en las estrellas.
• Evaporando agua liquida
• Hielo derretido

Un ejemplo de reacción exotérmica es la mezcla de sodio y cloro para producir sal de mesa. Esta reacción produce 411 kJ de energía por cada mol de sal que se produce:

Na (s) + 0.5Cl₂(s) = NaCl (s)

Otros ejemplos de procesos exotérmicos incluyen:

• La reacción termita
• Una reacción de neutralización (por ejemplo, mezclar un ácido y una base para formar una sal y agua)
• La mayoría de las reacciones de polimerización
• Combustión de un combustible.
• Respiración
• Fisión nuclear
• Corrosión de metal (una reacción de oxidación)
• Disolver un ácido en agua.

Demostraciones que puede realizar

Muchas reacciones exotérmicas y endotérmicas involucran productos químicos tóxicos, calor o frío extremo, o métodos de eliminación desordenados. Un ejemplo de reacción exotérmica rápida es disolver detergente en polvo para la ropa en la mano con un poco de agua. Un ejemplo de reacción endotérmica fácil es disolver cloruro de potasio (vendido como un sustituto de la sal) en la mano con agua..

Estas demostraciones endotérmicas y exotérmicas son seguras y fáciles:

• Emocionantes reacciones exotérmicas para probar: calienta las cosas con una de estas simples demostraciones de reacciones exotérmicas.
• Crear una reacción endotérmica: algunas reacciones endotérmicas se enfrían lo suficiente como para causar congelación. Aquí hay un ejemplo de una reacción lo suficientemente segura como para que los niños la toquen..
• Cómo crear una reacción química exotérmica: algunas reacciones exotérmicas producen llamas y se calientan mucho (como la reacción de termita). Aquí hay una reacción exotérmica segura que produce calor pero no enciende incendios ni provoca quemaduras..
• Haga hielo caliente con vinagre y bicarbonato de sodio: el acetato de sodio o "hielo caliente" se puede usar como reacción endotérmica o exotérmica, dependiendo de si está cristalizando o derritiendo el sólido.

Comparación endotérmica vs exotérmica

Aquí hay un resumen rápido de las diferencias entre las reacciones endotérmicas y exotérmicas:

Endotérmica	Exotérmico
el calor se absorbe (se siente frío)	se libera calor (se siente caliente)
se debe agregar energía para que ocurra la reacción	la reacción ocurre espontáneamente
el trastorno disminuye (ΔS < 0)	la entropía aumenta (ΔS> 0)
aumento de la entalpía (+ ΔH)	disminución de la entalpía (-ΔH)