Cambios de energía en las reacciones químicas

 

En las reacciones químicas se producen transformaciones de energía, además de materia.

La energía interna de una sustancia es la suma de todas las energías de esa sustancia, debida a las posiciones y los movimientos de las partículas subatómicas, de los átomos y de las moléculas que la constituyen, y a las uniones de los átomos.

Las sustancias almacenan energía en sus átomos y moléculas. Estas partículas materiales pueden tener tres tipos de movimientos: de traslación, de rotación y de vibración. Según esto los átomos o moléculas poseen energía cinética debida a estos continuos movimientos. La energía aumentará con la temperatura, ya que un aumento de ésta supone una mayor agitación molecular. Pero los sistemas no sólo poseen energía por los movimientos de las partículas, sino también por la posición relativa de unas partículas respecto a otras, es decir, poseen energía potencial, que resulta menor en los gases que en los líquidos y en éstos menor que en los sólidos, pues sus moléculas se hayan más próximas. En las moléculas también hay energía debida a los enlaces entre sus átomos. Incluso en los propios átomos también hay energía, según las posiciones y los movimientos de sus partículas elementales. La suma de todas estas energías es la energía interna

En todas las reacciones químicas se produce una variación en la energía interna de las sustancias que intervienen.

En el estado inicial los reactivos tienen una energía interna y en el estado final los productos tienen otra. La diferencia de energía entre ambos estados se absorbe (reacciones endoenergéticas) o se desprende en la reacción (reacciones exoenergéticas), Si el sistema químico disminuye su energía, la comunica al medio ambiente, y si la aumenta, es porque la ha absorbido de él.

Atendiendo al intercambio de energía en forma de calor con el exterior, las reacciones se clasifican en:

  • Exotérmicas: desprenden energía en forma de calor.

Ejemplo: CH4 + 2 O2 → CO2 +2 H2O + 890 kJ combustión de metano

La ecuación indica que por cada mol de metano (16 g) quemado se liberan 890 kJ

  • Endotérmicas: absorben energía en forma de calor.

Ejemplo: 2 HgO + 181 kJ  → 2 Hg + O2 descomposición de óxido de mercurio

La ecuación indica que por cada dos moles de óxido de mercurio que se descomponen se absorben del medio 181 kJ

            

Se denomina entalpía de reacción (ΔH) al calor absorbido o desprendido en una reacción química a presión constante.

Es la diferencia entre la suma de las entalpías de los productos y la suma de las entalpías de los reactivos.

 

  

 

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