Recabamos información y establecemos una actividad experiencial que explique la importancia de la temática elegida en el entorno.

T_vinagre-bicarbonato 0 (exotérmica)

Identificamos los materiales necesarios para la actividad experiencial, disponibles en el entorno y fáciles de conseguir.

NaHCO_3, vinagre, agua caliente, botella, termómetro, vela

Metacognición: respondo qué he aprendido, cómo lo he aprendido, para qué me ha servido y en qué otras ocasiones puedo usarlo.

H > 0 (endotérmica), H < 0 (exotérmica)

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Reacciones endotérmicas y exotérmicas: aplicaciones y ejemplos

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

1.a: Reacción que absorbe calor del entorno ( $\Delta H > 0$ ). 1.b: Reacción que libera calor ( $\Delta H < 0$ ). 2: Endotérmicas: fotosíntesis, evaporación; exotérmicas: combustión, respiración. 3-6: Propuesta experiencial con bicarbonato y vinagre vs. vela encendida.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 83

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 1

Leo el siguiente texto: en la producción de pasteles se usa bicarbonato de sodio ( $\text{NaHCO}_3$ ) en la masa; al hornear, se aporta calor y el bicarbonato se descompone en componentes gaseosos, por lo que el pastel se eleva; el cambio de entalpía es positivo ( $\Delta H > 0$ ).

Parte 1.a

Defino a partir del ejemplo qué es una reacción endotérmica.

En el ejemplo se aporta calor al horno a la masa y el bicarbonato se descompone: la reacción absorbe energía térmica del entorno.
Los productos resultan con más energía que los reactivos: la diferencia se almacena como energía química, de modo que $\Delta H > 0$ .
Por tanto, una reacción endotérmica es aquella en la que el sistema absorbe calor del entorno, el entorno se enfría y el cambio de entalpía es positivo.

Respuesta

Reacción en la que el sistema toma calor del entorno ( $\Delta H > 0$ ); ejemplo: la descomposición térmica del bicarbonato de sodio: $2\,\text{NaHCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$ .

Parte 1.b

Infiero la definición de una reacción exotérmica.

Si la reacción endotérmica absorbe calor y tiene $\Delta H > 0$ , la opuesta debe liberar calor al entorno.
En una reacción exotérmica los productos tienen menos energía que los reactivos; la diferencia se libera como calor (y a veces luz).
El entorno se calienta y el cambio de entalpía es negativo: $\Delta H < 0$ .

Respuesta

Reacción en la que el sistema libera calor al entorno ( $\Delta H < 0$ ), como la combustión: $\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$ , $\Delta H < 0$ .

Ejercicio 2

Describo ejemplos de reacciones endotérmicas y exotérmicas que ocurren en la naturaleza.

Reacciones endotérmicas ( $\Delta H > 0$ )	Reacciones exotérmicas ( $\Delta H < 0$ )
Fotosíntesis: $6\,\text{CO}_2 + 6\,\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{luz}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\,\text{O}_2$	Combustión de la materia orgánica en incendios forestales
Descomposición del carbonato de calcio en la caliza volcánica: $\text{CaCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CaO} + \text{CO}_2$	Respiración celular: oxidación de glucosa con liberación de calor
Evaporación del agua de lagos y océanos	Neutralización ácido-base en suelos volcánicos
Disolución de nitrato de amonio en agua (absorbe calor del entorno)	Reacciones de oxidación de minerales de hierro (oxidación de pirita), que calientan los suelos
Formación de ozono en la estratosfera a partir de $\text{O}_2$	Quema de azufre volcánico y combustión natural de gases de magma

Respuesta

Ejemplos endotérmicos: fotosíntesis, evaporación y descomposición del carbonato de calcio. Ejemplos exotérmicos: combustión, respiración celular y oxidación de minerales.

Ejercicio 3

Me reúno en equipos de trabajo y seleccionamos una de las siguientes temáticas: proceso de oxidación y reducción; reacción endotérmica y exotérmica; importancia de las reacciones químicas.

Respuesta orientativa: Selecciono la temática «Reacción endotérmica y exotérmica», porque conecta directamente con la lección y permite realizar una demostración fácil y segura con materiales del entorno.

Ejercicio 4

Recabamos información acerca de la temática seleccionada y establecemos una actividad experiencial para explicar la importancia de esa temática para comprender la química en el entorno.

Respuesta orientativa: Se propone la demostración «El horno químico»: se mezclan agua caliente, bicarbonato de sodio y vinagre en una botella y se observa la efervescencia y el enfriamiento del recipiente, lo que evidencia una reacción endotérmica ( $\Delta H > 0$ ) que absorbe calor del agua y la deja más fría. Se contrasta con una vela encendida, cuya combustión es exotérmica ( $\Delta H < 0$ ) y calienta la mano que se acerca. Así se explica por qué el pastel se eleva en el horno, por qué el suelo se calienta al oxidarse y por qué las plantas "almacenan" energía de la luz solar.

Ejercicio 5

Identificamos los materiales necesarios para cumplir con la actividad experiencial; deben ser del entorno y fáciles de conseguir.

Respuesta orientativa: Agua caliente (no hirviendo), bicarbonato de sodio, vinagre blanco, botella plástica de 500 mL, cuchara, termómetro o termómetro de cocina, vela y cerillas, guantes y goggles de seguridad. Se trabaja siempre en un área ventilada, con protección y bajo supervisión docente.

Ejercicio 6

Presentamos la actividad experiencial ante las y los compañeros y recabamos sus impresiones.

Respuesta orientativa: Tras la demostración se aplica una ficha de percepción: ¿La demostración te permitió entender la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas? ¿Qué cambio de temperatura notaste? ¿Qué otras situaciones cotidianas se explican con estas reacciones? Con las respuestas se construye en plenaria la conclusión: toda reacción implica un flujo de energía, y según la dirección de ese flujo, el entorno se calienta o se enfría.

Metacognición

Respondo de manera individual y luego comparto en plenaria:

¿Qué he aprendido? Que una reacción endotérmica absorbe calor del entorno ( $\Delta H > 0$ ) y una exotérmica lo libera ( $\Delta H < 0$ ), y que esto se evidencia en cambios de temperatura medibles.
¿Cómo lo he aprendido? Analizando el caso del pastel, comparando ejemplos naturales y comprobando experimentalmente el cambio de temperatura.
¿Para qué me ha servido? Para interpretar situaciones cotidianas como hornear, oxidación de metales, fotosíntesis y combustiones.
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo? En la cocina, en la industria, en la explicación del deterioro de materiales y en el estudio de energías renovables y almacenamiento de energía.

Contenido de la página

RETO

1. 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.

a. Defino a partir del ejemplo qué es una reacción endotérmica.
b. Infiero la definición de una reacción exotérmica.

2. Describo ejemplos de reacciones endotérmicas y exotérmicas que ocurren en la naturaleza

Reacciones endotérmicas	Reacciones exotérmicas

ACTIVIDAD PARA TRABAJO EN GRUPO

Me reúno en equipos de trabajo y seleccionamos una de las siguientes temáticas:

Proceso de oxidación y reducción
Reacción endotérmica y exotérmica
Importancia de las reacciones químicas

Recabamos información acerca de la temática seleccionada y establecemos una actividad experiencial, a través de la cual podemos explicar a las compañeras y compañeros la importancia del conocimiento de esta temática para comprender la química en el entorno que les rodea.
Identificamos los materiales que serán necesarios para cumplir con la actividad experiencial. Estos materiales serán del entorno y fáciles de conseguir.
Presentamos la actividad experiencial ante las y los compañeros y recabamos sus impresiones.

METACOGNICIÓN

¿Qué he aprendido?
¿Cómo lo he aprendido?
¿Para qué me ha servido?
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en la sección.

Ejemplos resueltos

Horneamos un pastel con bicarbonato de sodio. ¿Qué tipo de reacción ocurre y por qué se eleva la masa?

La masa contiene $\text{NaHCO}_3$ y el horno aporta calor. 2. Se produce la descomposición $2\,\text{NaHCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$ . 3. El $\text{CO}_2$ forma burbujas que atrapan la red del gluten y hacen crecer el pastel. 4. Como el sistema absorbe calor del horno, $\Delta H > 0$ : es una reacción endotérmica.

¿Por qué una vela encendida calienta la mano cercana?

La parafina se oxida con el oxígeno del aire: es una combustión exotérmica, $\text{parafina} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$ , con $\Delta H < 0$ ; la energía se libera como calor y luz.

Tablas (2)

Reacciones endotérmicas (ΔH > 0)	Reacciones exotérmicas (ΔH < 0)
Fotosíntesis: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂	Combustión de materia orgánica en incendios
Descomposición del carbonato de calcio	Respiración celular: oxidación de glucosa
Evaporación del agua de lagos y océanos	Neutralización ácido-base en suelos volcánicos
Disolución de nitrato de amonio en agua	Oxidación de minerales de hierro (pirita)

Actividad	Reacción involucrada	Cambio de temperatura	Tipo
Hornear pastel con bicarbonato	Descomposición de NaHCO₃	El sistema absorbe calor del horno	Endotérmica
Mezclar bicarbonato y vinagre en agua caliente	Neutralización ácido-base	El agua se enfría	Endotérmica
Encender una vela	Combustión de parafina	La llama calienta el entorno	Exotérmica

Diagrama

graph LR
  A[Reacción química] --> B{Dirección del flujo de calor}
  B -->|Absorbe del entorno| C[Endotérmica<br/>ΔH > 0]
  B -->|Libera al entorno| D[Exotérmica<br/>ΔH < 0]
  C --> E[Fotosíntesis<br/>Evaporación<br/>Descomposición de NaHCO₃]
  D --> F[Combustión<br/>Respiración celular<br/>Oxidación de minerales]

Fórmulas y ecuaciones

Reacción endotérmica: $\Delta H > 0$ (absorbe calor del entorno)

Reacción exotérmica: $\Delta H < 0$ (libera calor al entorno)

Descomposición del bicarbonato: $2\,\text{NaHCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$

$2\$ , $\text{NaHCO}$ _3 $\xrightarrow{\Delta}$ $\text{Na}$ _2 $\text{CO}$ _3 + $\text{H}$ _2 $\text{O}$ + $\text{CO}$ _2

$\text{NaHCO}$ _3 + $\text{CH}$ _3 $\text{COOH}$ $\rightarrow$ $\text{CH}$ _3 $\text{COONa}$ + $\text{H}$ _2 $\text{O}$ + $\text{CO}$ _2

$6\$ , $\text{CO}$ _2 + $6\$ , $\text{H}$ _2 $\text{O}$ $\xrightarrow{\text{luz}}$ $\text{C}$ _6 $\text{H}@@MATH_0@@\text{O}$ _6 + $6\$ , $\text{O}$ _2

$\text{CH}$ _4 + $2\$ , $\text{O}$ _2 $\rightarrow$ $\text{CO}$ _2 + $2\$ , $\text{H}$ _2 $\text{O}$

$\text{C}$ _6 $\text{H}@@MATH_0@@\text{O}$ _6 + $6\$ , $\text{O}$ _2 $\rightarrow$ $6\$ , $\text{CO}$ _2 + $6\$ , $\text{H}$ _2 $\text{O}$

$\text{CaCO}$ _3 $\xrightarrow{\Delta}$ $\text{CaO}$ + $\text{CO}$ _2

$3\$ , $\text{Fe}$ + $2\$ , $\text{O}$ _2 $\rightarrow$ $\text{Fe}$ _3 $\text{O}$ _4

Glosario (7)

Reacción endotérmica: Reacción que absorbe calor del entorno; el sistema aumenta su energía y el cambio de entalpía es positivo (ΔH > 0).
Reacción exotérmica: Reacción que libera calor al entorno; el entorno se calienta y el cambio de entalpía es negativo (ΔH < 0).
Entalpía (H): Función de estado que representa el contenido energético de un sistema; su variación ΔH indica si la reacción absorbe o libera calor.
Bicarbonato de sodio: Sustancia NaHCO₃ que, al calentarse, se descompone liberando gases CO₂ que alzan la masa del pastel.
Fotosíntesis: Reacción endotérmica en la que las plantas transforman CO₂ y H₂O en glucosa usando energía luminosa.
Combustión: Reacción exotérmica de oxidación rápida de una sustancia (generalmente orgánica) con oxígeno, con liberación de calor y luz.
Oxidación: Proceso de pérdida de electrones de una especie química, frecuentemente acompañado de liberación de energía.

Preguntas para practicar

¿A partir del ejemplo del pastel, qué es una reacción endotérmica?

Es aquella en la que el sistema absorbe calor del entorno, los productos tienen más energía que los reactivos y el cambio de entalpía es positivo (ΔH > 0). En el pastel, el bicarbonato de sodio se descompone al absorber calor del horno y libera CO₂ que hace elevar la masa.

¿Cuál es la definición de una reacción exotérmica que se puede inferir del texto?

Es la reacción opuesta: el sistema libera calor al entorno, los productos tienen menos energía que los reactivos y ΔH < 0; el entorno se calienta, como ocurre en la combustión o en la respiración celular.

Describe ejemplos de reacciones endotérmicas y exotérmicas que ocurren en la naturaleza.

Endotérmicas: fotosíntesis, evaporación del agua y descomposición del carbonato de calcio. Exotérmicas: combustión de materia orgánica, respiración celular y oxidación de minerales de hierro.

¿Qué materiales del entorno usarías para evidenciar una reacción endotérmica y una exotérmica?

Para la endotérmica: agua caliente, bicarbonato de sodio, vinagre, botella plástica y termómetro. Para la exotérmica: vela y cerillas, siempre bajo supervisión docente y en área ventilada.

¿En qué otras ocasiones puedo usar lo aprendido sobre reacciones endotérmicas y exotérmicas?

Al hornear, al calentar o enfriar alimentos, al explicar la oxidación de metales, en la fotosíntesis y en la selección de procesos industriales que requieren o liberan calor.

Temas y conceptos clave

Reacciones endotérmicas y exotérmicasCambio de entalpía en reacciones químicasAplicación de la química en la producción de alimentosActividades experienciales y trabajo colaborativoReacción endotérmicaReacción exotérmicaEntalpía ($\Delta H$)Absorción y liberación de calorBicarbonato de sodioDescomposición térmicaFotosíntesisCombustiónRespiración celular

¿Te fue útil esta página?

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es una reacción endotérmica y cómo se relaciona con el cambio de entalpía?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué el pastel se eleva en el horno gracias al bicarbonato de sodio?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cuál es la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas con ejemplos de la naturaleza?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Concepto de reacción química y ecuación química balanceada
• Noción de energía calorífica y flujo de energía entre sistema y entorno
• Reactivos y productos en una transformación química

Siguiente tema sugerido

Cálculo del calor de reacción a partir de datos experimentales y su representación en diagramas de entalpía.

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1866 caracteres

E) nero )

Leo el siguiente texto:

a. Defino a partir del ejemplo qué es una reacción endotérmica. b. Infiero la definición de una reacción exotérmica.

Describo ejemplos de reacciones endotérmicas y exotérmicas que ocurren en la naturaleza

Reacciones endotérmicas Reacciones exotérmicas

@ activipap PARA TRABAJO EN GRUPO }

Me reúno en equipos de trabajo y seleccionamos una de las siguientes temáticas:

e Proceso de oxidación y reducción e Reacción endotérmica y exotérmica e Importancia de las reacciones químicas

Recabamos información acerca de la temática seleccionada y establecemos una actividad experiencial, a través de la cual, podemos explicar alas compañeras y compañeros la importancia

del conocimiento de esta temática en particular para comprender la química en el entorno que les rodea.

Identificamos los materiales que serán necesarios para cumplir con la actividad experiencial. Estos materiales serán del entorno y fáciles de conseguir.
Presentamos la actividad experiencial ante las y los compañeros y recabamos sus impresiones.

METACOGNICION } ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo? Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una

¿Para qué me ha servido? plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en ¿Cómo lo he aprendido? la sección.

¿Qué he aprendido?

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