Procesos exotérmicos: fisión nuclear y respiración celular

Escribe la ecuación nuclear de la fisión del {}^{235}\text{U} representada en el esquema (neutrón libre que lo fisiona en kriptón y bario, liberando neutrones y energía).

1. Reactivos: {}^{235}_{92}\text{U} más un neutrón libre {}^{1}_{0}\text{n}.
2. El núcleo se vuelve inestable: {}^{236}_{92}\text{U} (estado de excitación breve).
3. Productos mostrados: {}^{141}_{56}\text{Ba} (bario) y {}^{92}_{36}\text{Kr} (kriptón) más 3 neutrones libres.
4. Ecuación: {}^{235}_{92}\text{U} + {}^{1}_{0}\text{n} \rightarrow {}^{141}_{56}\text{Ba} + {}^{92}_{36}\text{Kr} + 3\,{}^{1}_{0}\text{n} + \text{energía}.
5. Comprobación de masa: 235+1=236 y 141+92+3=236. Comprobación de carga: 92+0=56+36=92. ✔

Escribe la ecuación química de la respiración celular que aparece en la figura.

1. Sustratos: glucosa \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 y oxígeno \text{O}_2 (gas).
2. Productos: dióxido de carbono \text{CO}_2, agua \text{H}_2\text{O} y energía en forma de ATP.
3. Ecuación sin balancear: \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{ATP}.
4. Balance por átomos: se necesitan 6 \text{CO}_2, 6 \text{H}_2\text{O} y 6 \text{O}_2.
5. Verificación de C: 6 en ambos lados; de H: 12 en ambos; de O: 6+12=18 en productos, 6\times2=18 en reactivos.

¿Por qué la fisión nuclear y la respiración celular se consideran procesos exotérmicos?

1. Un proceso es exotérmico cuando libera energía al entorno (o al sistema biológico) porque los productos tienen menos energía que los reactivos.
2. En la fisión, el enlace del núcleo de {}^{235}\text{U} libera gran cantidad de energía: se forman núcleos más ligeros y más estables.
3. En la respiración celular, los enlaces de la glucosa se rompen con oxígeno y la energía se guarda en el ATP.

Compara ambos procesos: ¿en qué se parecen y en qué se diferencian?

1. Similitud: los dos son exotérmicos y liberan energía útil.
2. Diferencia 1: la fisión ocurre en el núcleo atómico (cambio nuclear, isotópico), la respiración en la molécula (cambio químico).
3. Diferencia 2: la fisión involucra neutrones y radiactividad ({\text{Ba}} y {\text{Kr}} radiactivos); la respiración ocurre en la mitocondria con glucosa y \text{O}_2.