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1. Cool Chemistry Show
Platicando Sobre Química
REACCIONES ENDOTÉRMICAS Y EXOTÉRMICAS
Un proceso es descrito como endotérmico cuando la energía de
calor es absorbida, aumentando la energía interna del sistema. Un
ejemplo de reacción endotérmica es la bolsa fría que hiciste de nitrato
de amoniaco. Otro ejemplo es la descomposición del clorato de
potasio. En esta reacción, la energía se debe añadir al sistema de
manera que ocasione la descomposición del clorato de potasio para
formar los productos de gas de oxígeno y clorato de potasio. Si tocas
un envase que tiene un proceso endotérmico, se sentirá frío al tacto.
Un proceso exotérmico resulta cuando la energía de calor es
liberada, disminuyendo la energía interna del sistema. Si tocas un
envase que sostiene el proceso exotérmico, se sentirá tibio o caliente
al tacto. Un ejemplo de una reacción exotérmica es la bolsa caliente
que hiciste de carbonato de sodio. Otro ejemplo fue la combinación
de la solución de hidróxido de sodio con ácido clorhídrico. Esta
reacción produce cloruro de sodio y agua y libera la energía al
ambiente. Los términos endotérmico y exotérmico se pueden usar
cuando se describen ambos cambios físicos y químicos.
¿Por qué es la energía tan importante? Para que una reacción química
suceda, las partículas (reactantes) envueltas en la reacción deberán
interactuar. No todas las colisiones resultan en reacciones químicas.
Las partículas envueltas deberán tener suficiente energía para
permitirle reaccionar entre ellas. Las
partículas que chocan deberán tener
Reacción exotérmica suficiente energía cinética para romper
las uniones existentes de manera que
nuevas uniones se formen. La energía
(Energía de activación) mínima requerida para una reacción
Ea
C6H12O6 + 6O2 química es la energía de activación. El
rompimiento de las uniones es un
P.E. H proceso endotérmico y requiere se le
(Calor de reacción) añada energía y la formación de uniones
6 CO2 + 6H2O
es un proceso exotérmico y requiere la
liberación de energía. (Recordatorio de
física: la energía cinética es la energía del
Reacción coordenada movimiento KE ϭ1/2mv2.)
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Active Chemistry

2. Activity 5 Chemical Energy
Cuando más energía es liberada
en forma de producto que la
que es absorbida para romper
las uniones de los reactantes, la Reacción endotérmica
reacción se dice ser exotérmica,
como se muestra en la gráfica.
Una reacción química en la cual
la energía es liberada se llama C6H12O6 + 6O2
exotérmica. El prefijo exo Ea (energía
de activación)
significa salida y térmico significa H
(Calor de reacción)
6CO2 + 6H2O
calor o energía.
P.E.
Las células en tu cuerpo utilizan
glucosa para conseguir energía
para la respiración celular. La glucosa más el oxígeno (de la respiración) te provee
energía.
C6H12O6 ϩ 6O2 → 6CO2 ϩ 6H2O ϩ energia
Cuando se necesita más energía para romper las uniones de los reactantes que la
que se ha dado para formar las uniones en los productos, se dice que la reacción
es endotérmica –una reacción química en la cual la energía es absorbida, según se
muestra en la segunda gráfica. En algunas reacciones endotérmicas, la energía
deberá ser añadida de manera que la reacción ocurra.
En el proceso de la fotosíntesis, las plantas usan energía de la luz para romper las
uniones de dióxido de carbono y agua para así formar los productos de la glucosa
y el oxígeno. La glucosa producida hace que las plantas crezcan y la reacción
también provea a los animales con oxígeno:
6CO2 ϩ 6H2O ϩ energía de luz →
C6H12O6 ϩ 6O2
Conservación de energía
La transferencia de energía es una característica importante en
todos los cambios químicos. La energía es transferida si la
reacción química toma lugar en el cuerpo humano, como el
metabolismo de los carbohidratos, o en un automóvil, como la
combustión de gasolina. En ambos casos, la energía es liberada
en sus alrededores.
La fotosíntesis que ocurre en las plantas vivas y la
descomposición de agua en hidrógeno y oxígeno, ambos
remueven energía de los alrededores. De acuerdo a la
ley de conservación de energía, la energía absorbida de los alrededores o
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3. Cool Chemistry Show
Revisando liberada a los alrededores es igual al cambio en la energía del sistema.
1. 1. Describe una La energía es el más grande de los principios de organización de toda la
reacción
endotérmica. ciencia. La conservación de energía te permite entender mejor el mundo
2. Describe una
que te rodea. La energía existe como energía de luz, energía de calor,
reacción exotérmica. energía de sonido, energía nuclear, energía cinética, energía química de igual
3. Explica si cada una que otras formas. El total de energía en cualquier sistema cerrado se
de las siguientes es mantiene igual. En los sistemas de física más simples, es muy fácil describir
endotérmica o los cambios de energía. Cuando una bola de boliche se cae, su energía de
exotérmica:
potencial de gravitación se convierte en energía cinética según la bola
a) rompimiento de
aumenta su velocidad. Luego que la bola toca el piso, la energía cinética se
uniones
convierte en energía de sonido (escuchas el estruendo) y energía de calor
b) formación de
uniones (puedes medir la temperatura que aumenta de la bola y el piso) y la
4. Distingue entre calor
compresión y vibraciones del piso. Cada una de éstas se puede medir y
y temperatura. siempre se encuentra que el total de la energía antes del evento es igual al
total de energía después del evento. Cuando se envuelve un ser humano,
notas otras interacciones de energía. Una persona puede comer comida y
digerirla. La energía liberada al quemarse lentamente la comida
(metabolismo) es capaz de mantener el cuerpo a una temperatura de
aproximadamente 37°C.Todas las cosas no-vivientes en un cuarto se enfrían
a temperatura ambiente, los humanos pueden mantenerse tibios en un
cuarto con un ambiente de 22°C. La gente también usa la energía de la
comida que ingieren para mover músculos, mantener el corazón bombeando
y para la operación de todas las funciones humanas. Los organismos
vivientes son excelentes sistemas de conversión de energía.
Calor y temperatura
Ambos calor y temperatura han sido mencionados en esta actividad. Es
importante notar que el calor y la temperatura no son lo mismo, aunque
están relacionadas. El calor es una forma de energía. Cuando dos materiales
de diferentes temperaturas interactúan, intercambian energía de calor hasta
que llegan a la misma temperatura. La temperatura es un número asociado
con cuán caliente o frío algo está. En un nivel molecular, la temperatura está
relacionada al promedio de energía cinética de los átomos en el material.
Todas las partículas en un material están en un estado constante de
movimiento. La temperatura del material es una medida del movimiento
molecular. Si la energía cinética de las partículas aumenta, la temperatura La
temperatura se puede definir como la medida promedio de la energía
cinética de todas las partículas de una sustancia.
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4. Activity 5 Chemical Energy
Un termómetro es un instrumento que mide temperatura. El calor es
la transferencia de energía, la cual resulta a menudo en un cambio en
la energía cinética de las partículas – un cambio en la temperatura del
sistema.
Practicando la Química
1. Identifica los siguientes cambios como endotérmicos o exotérmicos. (Pregúntate si
la reacción requiere que se añada energía de calor para que ésta ocurra o si libera
energía en forma de calor.)
a) derritiendo hielo
b) encendiendo una cerilla
c) hielo seco se volatiliza en gas de dióxido de carbono
d)friendo un huevo
e) quemando gasolina
f) explosión de gas de hidrógeno
2. El agua de una tetera se calienta en una estufa. La temperatura del agua aumenta.
¿Es esto un proceso endotérmico o exotérmico?
3. Si una pieza de hierro al rojo vivo se deja caer en un cubo de agua, ¿qué tipo de
cambio de calor toma lugar en referencia al agua? ¿Qué tipo de cambio de calor
toma lugar en referencia al hierro?
4. Explica en términos del flujo de energía cómo una bolsa fría trabaja en un tobillo
lastimado.
5. Si el hielo está a –20°C y le aplicas calor sentando un vaso de precipitación de
hielo en un plato caliente, explica por qué el hielo no parece estar derritiéndose.
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