Ejemplo de Reacciones Exotérmicas

La termoquímica es la parte de la química que se encarga del estudio de la relación entre las reacciones químicas y los cambios de temperatura durante las reacciones. Cuando reaccionan dos sustancias la reacción puede ser endotérmica o exotérmica.

Las reacciones endotérmicas son las que absorben calor.

Las reacciones exotérmicas son aquellas en las que mientras se produce la reacción de dos o más sustancias, desprenden energía en forma de calor. Una vez terminada la reacción, el producto resultante se le llama cuerpo endotérmico, porque cuando para descomponerlo, es necesario proporcionarle calor.

Las principales características de las reacciones endotérmicas son las siguientes:

• La reacción  sólo requiere un catalizador o detonante, en ocasiones también puede ser espontánea.
• Una vez que comienza la reacción, se difunde en cadena por las sustancias reactivas y no se detiene hasta que los componentes hayan reaccionado completamente entre sí, sin necesidad de energía externa.
• Las sustancias resultantes (cuerpos endotérmicos), son compuestos químicamente estables, por lo que no se descomponen fácilmente.
• Para descomponer los cuerpos endotérmicos, es necesario proporcionarles calor para que se lleve a cabo la descomposición.
• Cuando comienza  la reacción de descomposición, requiere constantemente que se le suministre calor, pues al interrumpir el suministro, se interrumpe la descomposición.

Ejemplos de reacciones exotérmicas

Una de las reacciones exotérmicas a la que se le ha intentado sacar provecho, es a la de la formación del agua. El hidrógeno (H₂) es un elemento gaseoso que al exponerse al aire, se incendia. Esto sucede porque se combina con el oxígeno (O₂), produciéndose una reacción exógena, es decir, que el hidrógeno reacciona espontáneamente con el oxígeno, produciendo agua y desprendiendo calor:

2H₂ + O₂ --> 2 H₂O + calor

Esta característica de la formación del agua, ha sido utilizada para crear motores de hidrógeno, donde la reacción de formación de agua y la energía que desprende es usada para mover los pistones de un motor, teniendo como residuo sólo agua. El inconveniente de estos sistemas, es que en caso de choque o fuga, debido a lo inflamable del hidrógeno, hay un peligro muy alto de incendio o explosión.

Otro ejemplo de reacción exotérmica es la termita. La termita es una mezcla de polvo muy fino de aluminio y algún óxido metálico, como por ejemplo el óxido de cobre o el óxido de hierro. Para que la reacción comience, es necesaria la ignición, generalmente con una tira de magnesio. Esto proporciona la energía inicial se propaga en cadena por toda la mezcla hasta que los componentes reaccionan completamente. En la reacción, el Aluminio se combina con el oxígeno del óxido con el que está mezclado, formándose óxido de aluminio y liberando el otro metal.

Fe₂O₃ + 2Al --> 2 Al₂O₃ + 2Fe + calor

La reacción es muy violenta y desprende mucho calor. Esto provoca que el metal del que se desprende el oxígeno (en el ejemplo, el hierro) se funda. Esta característica es usada en la industria ferroviaria para soldar rieles una vez que han sido colocados o cambiados.