¿Cuáles son algunos ejemplos de procesos exotérmicos y endotérmicos?

Los ejemplos de procesos exotérmicos incluyen la quema de carbón, la formación de óxido y la disolución de cal rápida en agua. Por otro lado, algunos procesos endotérmicos incluyen la disolución del cloruro de amonio en agua y la formación de óxido nítrico.

En las reacciones químicas, se requiere energía para romper los enlaces atómicos. A medida que los átomos se reorganizan para formar nuevos enlaces químicos, la energía se libera en forma de calor. En las reacciones exotérmicas, la energía total liberada es mayor que la energía total gastada en romper los enlaces. Sin embargo, para las reacciones endotérmicas, la energía total gastada es mayor que la energía total liberada de la formación de los nuevos enlaces. En este sentido, los procesos exotérmicos causan una liberación de calor en la región circundante, mientras que los procesos endotérmicos producen la absorción de calor del ambiente circundante.

Ejemplos de reacciones exotérmicas

Combustión de carbón      La combustión del carbón da como resultado la emisión de grandes cantidades de energía térmica. Este calor se puede utilizar para la generación de vapor, la cocción y otras aplicaciones industriales. La ecuación de combustión del carbón se puede representar como:      

Carbono + Oxígeno Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Dióxido de carbono + Calor

C (s) + O2 (g) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª CO2 (g) + Heat

La oxidación del hierro      El hierro metálico reacciona con el oxígeno y el agua para formar óxido Ì ¢ ?? â ?? ÛÏ La sustancia rojo-naranja-marrón sobre el hierro corroído. Esta reacción química libera una pequeña cantidad de energía térmica, por lo tanto, un proceso exotérmico. La ecuación de formación de herrumbre se puede representar como:      

Hierro + Oxígeno + Agua Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Óxido de hierro hidratado + Calor

Fe (s) + O2 (g) + H2O (l) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Fe (OH) 3 (s) + calor

Adición de agua a Quick Lime      En la preparación de la pasta blanca, la adición de agua a la cal rápida produce un aumento de la temperatura. Esta reacción exotérmica puede representarse como la siguiente ecuación:      

Óxido de calcio + agua Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Hidróxido de calcio + Calor

CaO (s) + H2O (l) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Ca (OH) 2 (aq) + Heat

Reacción de zinc y ácido clorhídrico      La reacción del zinc con ácido clorhídrico produce una ganancia de temperatura de la solución acuosa. Esta ecuación se puede escribir como:      

Zinc + ácido clorhídrico Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Cloruro de zinc + Gas hidrógeno + Calor

Zn (s) + 2HCl (aq) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª ZnCl2 (aq) + H2 (g) + Heat

Ejemplos de reacciones endotérmicas

Disolución del cloruro de amonio en el agua      La disolución del cloruro de amonio en agua da como resultado la absorción de la energía térmica del ambiente circundante, por lo tanto, una caída en la temperatura de la solución. Esta reacción endotérmica se puede representar como:      

Cloruro de amonio + Agua Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Solución de cloruro de amonio Ì ¢ ?? â â ÛÏ

NH4Cl (s) + H2O (l) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª NH4Cl (aq) Ì ¢ ?? â ?? ÛÏ Heat

Disolución del tiosulfato de sodio en agua      Los cristales de tiosulfato de sodio se disuelven en agua dando como resultado la formación de una solución acuosa a temperatura más baja. Este proceso endotérmico se puede representar mediante la siguiente ecuación.      

Tiosulfato de sodio + Agua Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Solución de tiosulfato de sodio - Calor

Na2S2O3.5H2O + H2O Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Ns2SO3 (aq) - Heat

Formación de óxido nítrico      El oxígeno y el nitrógeno no reaccionan a temperaturas ambiente, sin embargo, a altas temperaturas; sufren una reacción endotérmica que resulta en la formación de varios óxidos de nitrógeno. Tal proceso puede ocurrir en motores de combustión interna, calderas de vapor operadas con combustible y naturalmente durante un rayo. La reacción química para la formación de óxido nítrico se puede escribir como:      

Gas de nitrógeno + gas de oxígeno Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Gas de óxido nítrico - Calor

N2 (g) + O2 (g) + Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª 2NO (g) - Calor