Resumen Breve
Este video explica el intercambio de energía en las reacciones químicas, diferenciando entre reacciones exotérmicas (que liberan calor) y endotérmicas (que absorben calor). Se define el calor de reacción y se muestra cómo calcular la cantidad de calor involucrada en una reacción a través de un ejemplo práctico de combustión de propanona.
- Las reacciones químicas implican cambios de energía debido a las diferencias en la energía interna de reactivos y productos.
- Las reacciones exotérmicas liberan calor al medio, mientras que las endotérmicas absorben calor.
- El calor de reacción (Q) es la cantidad de calor absorbido o liberado durante una reacción, generalmente expresado por mol.
Todas las reacciones químicas están acompañadas por un cambio de energía debido a que cada sustancia tiene su propia energía interna. Los reactivos tienen una energía total, y los productos tienen otra energía total diferente. Si la energía de los reactivos es mayor que la de los productos, se libera energía al medio, resultando en una reacción exotérmica, donde se desprende calor. Por el contrario, si la energía de los reactivos es menor que la de los productos, se absorbe energía del medio, lo que se conoce como una reacción endotérmica, donde se consume energía y el entorno se enfría.
El calor de reacción (Q) es la cantidad de calor absorbido o cedido durante una reacción, referido a una cantidad específica de reactivos o productos, generalmente un mol. Este valor es característico para cada reacción química bajo condiciones específicas de presión, temperatura y cantidad de sustancia. Las reacciones se clasifican en exotérmicas, que liberan energía porque los reactivos tienen mayor energía que los productos, y endotérmicas, que absorben calor porque los reactivos tienen menos energía que los productos.
Las reacciones de combustión, como la del propano, son ejemplos de reacciones exotérmicas que liberan calor. En la combustión del propano, los reactivos tienen más energía que los productos, liberando energía (por ejemplo, 2044 kJ por mol de propano quemado). En estas reacciones, el calor de reacción es negativo, indicando que el calor se desprende y se considera un producto adicional. Por otro lado, la formación de monóxido de nitrógeno es una reacción endotérmica donde los reactivos tienen menos energía que los productos, absorbiendo calor del medio (por ejemplo, 181 kJ por mol de nitrógeno). En este caso, el calor de reacción es positivo y se considera un reactivo adicional necesario para que la reacción ocurra.
Se presenta un ejemplo para calcular el calor desprendido en la combustión de propanona, donde el calor de reacción es -1787.2 kJ/mol. Primero, se ajusta y escribe la reacción química, incluyendo el calor como un producto (reacción exotérmica). Luego, se convierte el dato de volumen de dióxido de carbono (50 litros a 1.250 atm y 27°C) a moles utilizando la ley de los gases ideales (PV = nRT), obteniendo 2.54 moles de CO2. A partir de las proporciones estequiométricas, se determina que 2.54 moles de CO2 provienen de 0.847 moles de propanona. Finalmente, se calcula el calor total desprendido multiplicando los moles de propanona por el calor de reacción por mol, resultando en 1093 kJ de calor desprendido.
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0:00 bienvenidos a un nuevo vídeo en el que vamos a hablar del intercambio de energía en las reacciones químicas todas las reacciones químicas están acompañadas por un cambio de energía esto es debido a que cada sustancia tiene su propia energía interna y por tanto las sustancias iniciales que llamamos reactivos tienen una energía determinada que es la suma de las energías de cada una de las sustancias iniciales que reaccionan al producirse la reacción desaparece en esas sustancias y se forman otras nuevas los productos que también igualmente tendrán otra determinada energía que también será suma de las energías de las nuevas sustancias formadas entonces aquí tenemos la energía de los reactivos una energía total de los reactivos y la energía total de los
0:45 productos pues bien si la energía de los reactivos es mayor que la energía de los productos va a haber una cesión de energía al medio es decir vamos a tener que la reacción se va a desprender calor vamos a tener lo que llamamos una reacción exotérmica esto lo vamos a poder poner añadiendo a los productos energía es decir se va a producir calor sin embargo si la energía de los reactivos es menor que la energía de los productos hay absorción de energía del medio es una reacción en doctora mica y lo que hace es captar energía con lo cual el resultado la reacción que se produce una reacción va a estar más frío se ha consumido energía es una reacción endo térmica se absorbe calor
1:33 llamamos calor de reacción q a la cantidad de calor absorbido o cedido durante la reacción referido a una cierta cantidad de reactivos de productos suele ser un modo esta magnitud es característica de cada reacción química para una presión una temperatura y una cantidad de sustancia un número de moles determinado respecto al calor de la reacción clasificamos las reacciones en exotérmica son aquellas que van acompañadas de un desprendimiento de energía en forma de calor porque los reactivos están a un nivel energético mayor que los productos y el exceso de energía se desprende en forma de calor sin embargo las reacciones en dos térmicas se producen
2:20 con la absorción de calor porque los reactivos tienen menos energía que los productos por tanto deben de absorber calor del medio para producirse se llaman reacciones endotérmicos por ejemplo las reacciones de combustión son ejemplos de reacciones exotérmicas que nos sirven para calentarnos por ejemplo la combustión del propano en cuestión del propano los reactivos tienen más energía que los productos y se desprende esa energía con local por ejemplo en esta reacción se desprenden 2000 44 kilos julios por cada molde propano quemado eso significa que la energía de los productos es más pequeña que la de los
3:05 reactivos y por lo tanto el calor de reacción es negativo en los problemas a veces no nos lo dicen nos dicen que se desprenden esto pero si yo lo quiero poner como calor de reacción como se desprende calor y de poner el signo negativo es decir el calor se desprende luego lo voy a poner en el lado de los productos 2000 44 kilos julio es por mons el calor es por lo tanto en este caso un producto más de la reacción en las reacciones dentro térmicas por ejemplo la formación del monóxido de nitrógeno son reacciones en las que los reactivos tienen menos energía que los productos luego se absorbe energía para producirse la reacción
3:52 es decir los productos tienen más energía que los reactivos y se absorbe calor del medio en este caso 181 kilos julio por cada molde de nitrógeno el calor de reacción energía de los productos menos la energía de los reactivos ahora es positivo y es 181 que los obligó es por mol expresamos esto de tal manera de que este calor de reacción es como un reactivo más que se necesita para que se produzca la reacción bien vamos a ver un ejemplo el calor de reacción desprendido en la combustión de la propano no es 1787 2 kilos julio small calcular el
4:37 calor que se desprenderá al quemar la propano na si obtenemos 50 litros de dióxido de carbono medidos a 1.250 atmósferas y 27 grados centígrados lo primero ajustamos y escribimos la reacción aquí tenemos la otro parón a un acetona más oxígeno para verse o dos más agua ajustamos aquí hay tres carbonos pongo un 3 aquí aquí hay 313 hidrógenos pongo otro 3 aquí 3 por 26 más 3 son 9 oxígeno aquí hay uno necesitamos 84 por 28 y como me dice que se desprende calor lo pongo como un producto es decir es una reacción
5:23 exotérmica pasamos el dato a número de moles y el dato es obtenemos 50 0 litros de dióxido de carbono en estas condiciones pues que por v igualar rt despejó el número de moles sustituyó en la presión la que me da el problema 1.250 el volumen que me da r la constante de los gases 0,0 82 y la temperatura en que elvis 27 más 273 luego sería 254 moles de co2 ya tengo zado a moles el dato del problema para el tercer paso es determinamos los moles del compuesto que me piden me piden el calor pero de la propano al compuesto que me piden es la propano na a partir de la proporciones tequio métrica yo sé que un molde propano na y
6:11 lo pongo aquí porque es lo que quiero obtener propano na y aquí tengo que poner los moles de co2 que los quiero es simplificar producen tres moles de co2 y ahora si moles de co2 y moles de co2 se simplifica y esto me daría 0 y 847 moles de propano na y ahora esperamos el resultado en la magnitud que nos interesa y me pide calor el calor que se desprenderá bien pues si el calor me lo da por mol fíjense que esto es lo que se desprende por mol y yo tengo los moles de propano no el calor de reacción como una reacción exotérmica y se desprende calor acuérdense que siempre es negativo menos
6:58 1.287 2 kilos julio es por mol pero me dice que se desprenderá ya eso se supone pero si me pidieran el calor de reacciones negativos me piden el calor que se desprende o multiplicó los moles que tengo de propano na por el calor desprendido por cada molde propano na y obtendré el calor que se desprende que es lo que me está pidiendo el polo y me daría mil 93 kilos julios pues muchas gracias por vuestra atención y hasta una futura ocasión