El calor en las reacciones químicas

Las reacciones químicas siempre son acompañadas por los cambios de energía, cuando una reacción conduce hacia algo estable la liberación de la energía se presenta en forma de calor y/o trabajo, las reacciones están porque los productos se pasan a menor energía los cual los hace estar estables más que los reactivos.

Existen dos tipos de reacciones exotérmicas y endotérmicas. En las primeras reacciones el calor es un producto y lo cual se escribe en el lado derecho de la ecuación de una reacción. Mientras en las segundas reacciones el calor se considera como reactivo y por lo tanto se escribirá del lado izquierdo de la ecuación.

Reacción exotérmica (libera calor)

H₂ (g)+Cl(g)                       185kJ

Reacción endotérmica (absorbe calor)

N₂ (g)+O₂+181kJ                             2 NO (g)

El calor que se produce en una reacción se le conoce como calor de reacción. Las unidades pueden ser kilojoules o kilocalorías.

Ejemplo:

C(s) +O₂ (g)                            CO₂ (g) + 393 kJ

Cuando el calor se libera se expresa como parte de la ecuación, lo cual hace que las sustancias se expresan en moles. Así, que con  la representación de lo anterior sería, 1 mol de C se combina con 1 mol de  O₂  y se forma 1 mol de CO₂ y se libera 393 kJ.

Una principal fuente de energía de la tecnología moderna son los combustibles fósiles (petróleo, gas natral), estos son una mezcla de hidrocarburos compuestos (carbono e hidrógeno). El gas natural se compone de metano, CH₄ mientras que el petróleo es una mezcla de  hidrocarburos. La combustión de estos combustibles se inicia con una flama, liberan una enorme energía pero sus reacciones no ocurren a temperaturas ordinarias.

Energía de activaciónse refiere a la  cantidad de energía que se suministra para iniciar una reacción química. Estas aparecen en las reacciones exotérmicas con lo cual hacen que se produzca energía suficiente para que la reacción prosiga por sí misma.

Ejemplos:

CH₄ + 2 O₂ (g)          CO₂ (g) +  2 H₂O(g) +890 kJ

C₃H₈ (g) + 5 O₂ (g)        3 CO₂ (g) +4H₂O (g)+ 2200 kJ

2 C₈H₁₈ (l) + 25 O₂ (g)      16CO₂ (g) +  18 H₂O (g) 10,900 kJ