Ejemplos de Energía química

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Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

La energía química es la que aparece durante una reacción química. Cuando una sustancia entra en contacto químico con otra distinta, los enlaces entre los átomos (o moléculas) que la forman se van rompiendo. Esta ruptura libera la energía que los unía, por lo que queda disponible generalmente como calor.

Cuando las partículas de la primera sustancia quedan libres, tienden a unirse a los átomos o moléculas de la otra para formar los productos: compuestos químicos nuevos. En esta unión también ocurre una emisión o absorción de energía química. Según la Fisicoquímica, hay varios tipos de energía química de acuerdo con la naturaleza de la reacción.

Tipos de energía química

La energía química, y otras formas de energía que implican calor, se expresan con una magnitud llamada entalpía. La entalpía es una porción de energía que se da en un proceso a presión constante, y se representa con la letra H. No se utilizan tanto los valores de H para cada paso del proceso; más bien, es útil saber el cambio total que ha habido en el proceso:

ΔH = Hfinal – Hinicial

ΔH = H2 - H1

Los tipos generales de energía química son:

  • Entalpía de solución
  • Entalpía de combustión
  • Entalpía de formación
  • Entalpía de reacción

En el sistema internacional de unidades (SI), las unidades para la energía son los Newton-metros (Nm) o Joules (J). Como se refieren a energías de reacciones químicas y estas se interpretan con moles, las unidades de energía son por cada mol de reactivos o de productos:

ΔH: J / mol (Joules por cada mol), para pequeñas cantidades

o ΔH: KJ / Kmol (KiloJoules por cada Kilomol), para grandes cantidades

También se pueden transformar a J / g y KJ / Kg, pero eso ya dependerá de conocer el valor exacto, y de transformar los moles a gramos por medio del peso molecular.

Entalpía de solución

La entalpía de solución aparece cuando una sustancia iónica, como los ácidos, las bases y las sales, se coloca en agua y se disuelve. Lo que pasa ahí es que sus partículas cargadas o iones se separan de su material para quedar dispersos en el agua. Esto lleva una liberación o absorción de calor. El agua contiene sus propios iones: hidrógeno H+ e hidroxilo OH-, que interactúan también.

El valor de la entalpía de solución para una determinada sustancia se puede consultar en tablas de fisicoquímica, que lo indican para varias presiones atmosféricas y concentraciones. La entalpía de solución para el ácido sulfúrico H2SO4 es uno de los valores más elevados, dado que este es un ácido fuerte y se disocia con una facilidad violenta en el agua.

Entalpía de combustión

La entalpía de combustión aparece cuando un combustible se combina con oxígeno, iniciada la reacción con una chispa. Un combustible es materia orgánica (es decir, formada principalmente por cadenas covalentes de carbono e hidrógeno) que al recibir una chispa o flama entra en contacto con el oxígeno del aire y se empieza a descomponer, liberando mucho calor.

Además del calor, una reacción de combustión hace que el combustible libere gases como el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO), y vapor de agua. La entalpía de combustión se puede consultar en tablas de libros de fisicoquímica, y sus valores están disponibles desde el metano (CH4), el hidrocarburo más simple, hasta compuestos orgánicos más complejos.

La combustión despide una gran cantidad de energía química

Entalpía de formación

La entalpía de formación es aquella que describe cuánta energía se ha requerido para que se forme o cree una sustancia química. Para los elementos químicos, esta no tiene valor: ΔHF = 0, porque ya se encuentran naturalmente como son.

Para la creación de las moléculas de compuestos químicos, ya se ha visto implicada una reacción química, por lo que sus entalpías sí se pueden medir. Sus valores se pueden consultar en libros de fisicoquímica.

Entalpía de reacción

La entalpía de reacción es, tal cual, la energía que se ve involucrada en la transformación de las sustancias. Su valor indica el cambio de energía que ha habido, incluidas tanto en la ruptura de los enlaces entre átomos, como en la formación de los productos. Sus valores se pueden calcular con base en las entalpias de formación de cada una de las sustancias participantes, de la siguiente forma:

ΔHreacción = ΔHProductos – ΔHReactivos

Esto apoyándose en los libros de fisicoquímica, que nos van a indicar las entalpias de formación de cada una de las sustancias participantes.

Ejemplos de energía química

La energía química se escribe con signo negativo cuando la reacción química es exotérmica (se libera calor), y con signo positivo cuando la reacción química es endotérmica (absorbe calor).

  1. Energía de formación del Amoníaco NH3 (g): -11,040 cal/mol
  2. Energía de formación del Ácido sulfúrico H2SO4 (l): -193,910 cal/mol
  3. Energía de formación del Dióxido de carbono CO2 (g): -94,050 cal/mol
  4. Energía de formación del Óxido de plata Ag2O (s): -7,310 cal/mol
  5. Energía de formación del Óxido férrico Fe2O3 (s): -196,500 cal/mol
  6. Energía de formación del Cloruro de sodio NaCl (s): -98,230 cal/mol
  7. Energía de formación del Hidróxido de sodio NaOH (s): -102,000 cal/mol
  8. Energía de combustión del Metano CH4 (g): -212,800 cal/mol
  9. Energía de combustión del Etano C2H6 (g): -372,820 cal/mol
  10. Energía de combustión del Propano C3H8 (g): -530,600 cal/mol
  11. Energía de combustión del Butano C4H10 (g): -687,980 cal/mol
  12. Energía de combustión del Pentano C5H12 (g): -845,160 cal/mol
  13. Energía de combustión del Etileno C2H4 (g): -337,230 cal/mol
  14. Energía de combustión del Acetileno C2H2 (g): -310,620 cal/mol
  15. Energía de combustión del Benceno C6H6 (g): -787,200 cal/mol

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Citado APA: (A. 2020,01. Ejemplos de Energía química. Revista ejemplosde.com. Obtenido 01, 2020, de https://www.ejemplosde.com/37-fisica/2140-ejemplos_de_energia_quimica.html)

Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

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