Leo el siguiente texto: «¿Sabías que en la producción de alimentos podemos encontrar ejemplos claros de aplicación de la Química? Por ejemplo, en la producción de pasteles se puede evidenciar una reacción endotérmica. En la masa del pastel utilizamos bicarbonato de sodio y cuando colocamos el pastel en el horno, le proporcionamos calor. El bicarbonato comienza a descomponerse en componentes gaseosos y como resultado el pastel se eleva. En esta reacción se puede evidenciar el cambio de entalpía positivo.»
Defino a partir del ejemplo qué es una reacción endotérmica.
- Del texto se extraen dos datos clave: (i) se le «proporciona calor» al pastel desde el horno; (ii) el «cambio de entalpía» es positivo.
- El calor es un tipo de energía que ingresa al sistema: q > 0 (el sistema absorbe energía del entorno).
- Con entalpía, ΔH = H_{\text{productos}} - H_{\text{reactantes}}; si el sistema absorbe energía, los productos tienen más energía que los reactantes, por eso \Delta H > 0.
- La reacción del bicarbonato de sodio es: 2\,\text{NaHCO}_{3(s)} \rightarrow \text{Na}_{2}\text{CO}_{3(s)} + \text{H}_{2}\text{O}_{(g)} + \text{CO}_{2_{(g)}} \qquad \Delta H > 0
- El \text{CO}_{2(g)} y el vapor de agua inflan la masa y el pastel se eleva, lo que confirma que se trata de una reacción descompositiva endotérmica.
Una reacción endotérmica es aquella que absorbe energía del entorno (en forma de calor) para ocurrir; los productos quedan a mayor entalpía que los reactantes, es decir, \Delta H > 0 y q > 0. Como ejemplo, la descomposición del bicarbonato de sodio al hornear un pastel.
Infiero la definición de una reacción exotérmica.
- La endotérmica absorbe calor; el sentido opuesto implica que el sistema cede calor al entorno.
- Entonces q < 0 para el sistema (la entalpía disminuye).
- Con \Delta H = H_{\text{productos}} - H_{\text{reactantes}}, si los productos liberan energía, resulta \Delta H < 0.
- Ejemplo inferido: la combustión del gas (metano), típica de las estufas y hornillas: \text{CH}_{4(g)} + 2\,\text{O}_{2(g)} \rightarrow \text{CO}_{2(g)} + 2\,\text{H}_{2}\text{O}_{(g)} \qquad \Delta H < 0
- Se puede comprobar al tacto: los reactantes se enfrían y el entorno se calienta.
Una reacción exotérmica es aquella que libera energía (calor) hacia el entorno; los reactantes tienen mayor entalpía que los productos, por lo que \Delta H < 0 y q < 0 para el sistema.
