Ecuación endotérmica o exotérmica
Las reacciones endotérmicas y exotérmicas se pueden considerar como si la energía fuera un reactivo de la reacción o un producto. Las reacciones endotérmicas requieren energía, por lo que la energía es un reactivo. El calor fluye desde los alrededores hacia el sistema (mezcla de reacción) y la entalpía del sistema aumenta (ΔH es positivo). Como se ha comentado en el apartado anterior, en una reacción exotérmica se libera calor (se considera un producto) y la entalpía del sistema disminuye (ΔH es negativa).
En el transcurso de un proceso endotérmico, el sistema gana calor del entorno, por lo que la temperatura del mismo disminuye (se enfría). Una reacción química es exotérmica si el sistema libera calor al entorno. Como el entorno gana calor del sistema, la temperatura del entorno aumenta. Véase la figura \N (\PageIndex{1}).
Reacción endotérmica: Cuando \ (1 \: \text{mol}\) de carbonato de calcio se descompone en \ (1 \: \text{mol}\) de óxido de calcio y \ (1 \: \text{mol}\) de dióxido de carbono, se absorbe \ (177,8 \: \text{kJ}\) de calor. Como el calor es absorbido por el sistema, el \(177,8 \: \text{kJ}\) se escribe como reactivo. El ΔH es positivo para una reacción endotérmica.
Ecuación endotérmica
Cuando escribimos la ecuación de una reacción exotérmica, incluimos la energía liberada en el lado del producto de la ecuación, o mejor aún, escribimos #DeltaH# para la reacción e indicamos el valor del calor de reacción. Éste será un número negativo para una reacción exotérmica.
En la práctica, es fácil distinguirlas, ya que la reacción exotérmica generará calor (aunque a veces en pequeñas cantidades, o demasiado lentamente para que sea fácilmente perceptible). Una reacción endotérmica suele ir acompañada de un enfriamiento del recipiente de reacción.
¿Es la fotosíntesis una reacción endotérmica o exotérmica?
Ya conozco la forma de determinar si la reacción dada es exotérmica o endotérmica por los valores de entalpía. ¿Pero es posible sin los valores de entalpía, y sólo mirando la reacción?
Sólo mirando la reacción no creo que se pueda saber el cambio de entalpía. Normalmente hay enlaces que se rompen en el lado del reactivo y otros que se forman en el lado del producto, y normalmente hay un delicado equilibrio entre ambos. La gente ha dado valores de resistencia de los enlaces (que podrían determinarse a partir de valores conocidos de $\Delta H$) y puedes usarlos en tu reacción.
Por último, si sabes que la reacción es espontánea ($\Delta G^\circ < 0$) y si el cambio de entropía estándar es (probablemente) negativo (por ejemplo, si el número de partículas disminuye), entonces debe ser una reacción exotérmica.
Cómo saber si una reacción es exotérmica
Se dice que una reacción química es endotérmica cuando absorbe energía, principalmente calor. El calor se absorbe del entorno y permite que los reactivos se transformen en productos. Por ejemplo, las plantas toman energía del sol y convierten el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno. Una reacción endotérmica hace que el entorno se enfríe. Eso explica por qué sentimos frío cuando estamos dentro de una copa de árbol. La reacción endotérmica es lo contrario de una reacción exotérmica [1-6].
Un proceso endotérmico no implica una reacción química. En este caso, el sistema toma calor del entorno, transformando una sustancia de una fase a otra. Por ejemplo, cuando el agua hierve, toma el calor de un quemador, una placa o una estufa y se transforma en vapor.
Es posible representar la reacción endotérmica en forma de un gráfico llamado diagrama de energía. La energía potencial de la reacción se representa en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal. Este gráfico muestra el cambio de energía a medida que la reacción pasa de los reactivos a los productos.