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Reacciones endotérmicas vs exotérmicas: diferencia y comparación

septiembre 22, 2021

Definición

¿Qué es una reacción endotérmica?

Se produce una reacción o proceso endotérmico cuando el sistema absorbe energía térmica del entorno circundante.

¿Qué es una reacción exotérmica?

En una reacción o proceso exotérmico, se libera energía al medio ambiente, generalmente en forma de calor, pero también de electricidad, sonido o luz.

Procesos exotérmicos vs endotérmicos en física

Clasificar una reacción o proceso físico como exotérmico o endotérmico a menudo puede ser contrario a la intuición. Hacer un cubo de hielo es el mismo tipo de reacción que una vela encendida; ambos tienen el mismo tipo de reacción: exotérmica. Al considerar si una reacción es endotérmica o exotérmica, es vital separar el sistema de reacción del medio ambiente. Lo que importa es el cambio de temperatura del sistema, no qué tan caliente o frío está el sistema en general. Si el sistema se enfría, eso significa que se está liberando calor y la reacción que tiene lugar es una reacción exotérmica.

El ejemplo de fuego anterior es intuitivo, ya que claramente se está liberando energía al medio ambiente. Sin embargo, hacer hielo puede parecer lo contrario, pero el agua que se encuentra en un congelador también libera energía a medida que el congelador extrae el calor y lo expulsa a la parte posterior de la unidad. El sistema de reacción a considerar es solo el agua, y si el agua se está enfriando, debe estar liberando energía en un proceso exotérmico. La sudoración (evaporación) es una reacción endotérmica. La piel húmeda se siente fresca con la brisa debido a la reacción de evaporación del agua. absorbe calor del entorno (piel y atmósfera).

En Quimica

En química, endotérmica y exotérmica solo consideran el cambio de entalpía (una medida de la energía total del sistema); un análisis completo agrega un término adicional a la ecuación para la entropía y la temperatura.

Cuando se forman enlaces químicos, se libera calor en una reacción exotérmica. Hay una pérdida de energía cinética en los electrones que reaccionan y esto hace que la energía se libere en forma de luz. Esta luz es igual en energía a la energía de estabilización requerida para la reacción química (la energía de enlace). La luz liberada puede ser absorbida por otras moléculas, dando lugar a vibraciones o rotaciones moleculares, de donde proviene la comprensión clásica del calor. La energía necesaria para que se produzca la reacción es menor que la energía total liberada.

Cuando se rompen los enlaces químicos, la reacción siempre es endotérmica. En las reacciones químicas endotérmicas, la energía se absorbe (extraída del exterior de la reacción) para colocar un electrón en un estado de mayor energía, lo que permite que el electrón se asocie con otro átomo para formar un complejo químico diferente. La pérdida de energía de la solución (el medio ambiente) se absorbe por reacción en forma de calor.

Sin embargo, la división de un átomo (fisión) no debe confundirse con la «ruptura de un enlace». La fisión nuclear y la fusión nuclear son reacciones exotérmicas.

Ejemplos cotidianos

Las reacciones endotérmicas y exotérmicas se observan con frecuencia en los fenómenos cotidianos.

Ejemplos de reacciones endotérmicas:

  • Fotosíntesis: A medida que un árbol crece, absorbe energía del medio ambiente para descomponer el CO2 y el H2O.
  • Evaporación: La sudoración enfría a una persona a medida que el agua extrae calor para convertirse en gas.
  • Cocinar un huevo: Se absorbe energía de la sartén para cocinar el huevo.

Ejemplos de reacciones exotérmicas:

  • Formación de lluvia: La condensación del vapor de agua en lluvia expulsa calor.
  • Hormigón: Cuando se agrega agua al concreto, las reacciones químicas liberan calor.
  • Combustión: Cuando algo se quema, por pequeño o grande que sea, siempre es una reacción exotérmica.

Referencias

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