REACCIONES QUÍMICAS ENDOTÉRMICAS Y
EXOTÉRMICAS.
La
reacción endotérmica es una reacción química que absorbe energía. Casi todas
las reacciones químicas implican la ruptura y formación de los enlaces que unen
los átomos. Normalmente, la ruptura de enlaces requiere un aporte de energía,
mientras que la formación de enlaces nuevos desprende energía. Si la energía
desprendida en la formación de enlaces es menor que la requerida para la
ruptura, entonces se necesita un aporte energético, en general en forma de
calor, para obtener los productos. Algunas reacciones endotérmicas necesitan
más energía de la que puede obtenerse por absorción de calor de los alrededores
a temperatura ambiente. Por ejemplo, para transformar el carbonato de calcio en
óxido de calcio y dióxido de carbono es necesario calentar. Cuando en una
reacción endotérmica una sustancia absorbe calor, su entalpía aumenta (la
entalpía es una medida de la energía intercambiada entre una sustancia y su
entorno).
Si la reacción nuclear libera energía en forma de
calor o de luz, el proceso es denominado reacción exotérmica. En cambio, cuando
la reacción implica la absorción de energía, se la conoce como reacción
endotérmica.
Las reacciones endotérmicas, por lo tanto, son todas
las reacciones químicas en las cuales se absorbe energía. Cabe destacar que,
como resultado de la reacción, la energía del producto es superior a la energía
de los reactivos. 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.
Los rayos
ultravioleta que proceden del sol, por ejemplo, generan una reacción
endotérmica en las capas superiores de la atmósfera que deriva en la generación
de ozono. Otra reacción endotérmica tiene lugar cuando el hierro reacciona con
el azufre y se produce sulfuro de hierro.
En las reacciones endotérmicas, en definitiva, los
elementos absorben energía del sistema para que la reacción nuclear pueda
llevarse a cabo. Esto quiere decir que, al tomar energía térmica (calor), se
produce o se acelera la reacción en cuestión.
Son
reacciones químicas que desprenden energía. Por ejemplo, la reacción de
neutralización de ácido clorhídrico con hidróxido de sodio desprende calor, y a
medida que se forman los productos, cloruro de sodio (sal) y agua, la
disolución se calienta. Las reacciones exotérmicas se han utilizado durante
miles de años, por ejemplo, en la quema de combustibles. Cuando se quema carbón
tienen lugar varias reacciones, pero el resultado global es que los átomos de
carbono del carbón se combinan con el oxígeno del aire para formar dióxido de
carbono gas, mientras que los átomos de hidrógeno reaccionan con el oxígeno
para producir vapor de agua. La redistribución de los enlaces químicos
desprende gran cantidad de energía en forma de calor, luz y sonido. Aunque para
la ruptura de los enlaces entre el carbono y el hidrógeno se requiere energía
calorífica, ésta es mucho menor que la que se desprende cuando estos dos
elementos se combinan con el oxígeno. Esto hace que la reacción global sea
exotérmica.
La reacción exotérmica se da especialmente en
aquellas reacciones de oxidación, que son las reacciones químicas en las cuales
existe una transferencia electrónica entre los reactivos, dando paso a una
modificación de los estados de oxidación de los mencionados con relación a los
productos. O sea, para que se produzca una reacción de oxidación en el sistema
en cuestión deberá haber un elemento que cede electrones y otro que los acepta.
Entre los cambios exotérmicos conocidos se destacan
la condensación, el paso de estado gaseoso a estado líquido y la
solidificación, que es el paso de estado líquido a estado sólido.
El ejemplo más común de reacción exotérmica es la
combustión, desprendiéndose una enorme cantidad de luz y de calor. En la
combustión nos encontramos con un elemento que arde, que es el combustible y
con otro, comburente, que es el que produce la combustión; la mayoría de las
veces se trata de oxígeno de modo gaseoso.
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