¿Qué define si una reacción química es exotérmica o endotérmica?

El cambio neto de calor de una reacción depende tanto de los enlaces que se rompen como de los que se forman . Si se libera más energía a través de la formación de nuevos enlaces que la que se requiere para romper los enlaces iniciales, la reacción es exotérmica y se libera calor, y viceversa con reacciones endotérmicas.

NaOH y NH4NO3 son iónicos y, como tales, ambos son solubles en agua. Esto se debe al hecho de que estos compuestos iónicos son altamente polares, y el átomo de O rico en electrones en H2O será atraído por el catión deficiente en electrones en el compuesto (Na +, NH4 +), y lo separará del anión ( OH-, NO3-). Esto da como resultado la rotura de la red cristalina iónica , que requiere energía del entorno. Esto es lo mismo para NaOH y NH4NO3.

Después de la ruptura del enlace, debemos considerar los nuevos enlaces que se forman . En este caso, el proceso se conoce como hidratación: los cationes cargados positivamente forman un complejo con los oxígenos cargados negativamente en el agua.
La formación de este complejo de hidrato, [Na (H2O) 6], es altamente exotérmica, y el calor liberado a los alrededores de esta formación compensa con creces la energía requerida para romper la red cristalina de NaOH. Es por eso que podemos registrar un cambio de temperatura visible.

En el caso de NH4NO3, la hidratación de NH4 + no libera cerca de tanta energía. De hecho, la energía requerida para romper inicialmente la red cristalina es mucho mayor. Por lo tanto, la reacción de NH4NO3 con agua dará como resultado una pérdida neta de calor del entorno.

Entonces, en esencia, al determinar si una reacción es endotérmica o exotérmica, debemos considerar tanto los enlaces que se forman como los que se rompen. Si la energía de uno supera al otro, hay un cambio neto de calor.

Por definición, una reacción exotérmica da como resultado una disminución en la entalpía del sistema y, a la inversa, una reacción endotérmica.

La cuestión de qué hace que las reacciones sean endotérmicas o exotérmicas se puede analizar en términos de ciclos termodinámicos, pero la base molecular fundamental y fundamental para las reacciones endo / exotérmicas es un problema de investigación activa.

¡Esto tiene que ver con la entalpía de la reacción, y desafortunadamente no es tan simple de explicar como cabría esperar! Consulte el ‘Ciclo de Hess’, si observa qué es un ciclo de Hess, podrá determinar si alguna reacción sería exotérmica (la entalpía de reacción es negativa) o si sería endotérmica (entalpía de reacción). es positivo). Para hacer esto, debe tener disponible la reacción química equilibrada para saber cuántos moles de reactivos se forman sin importar cuántos moles de producto. Una vez que tenga esto, necesita controlar el cambio de formación de entalpía, para todos los reactivos y todos los productos. Una vez que tenga estos datos, utilizando un ciclo de Hess puede calcular la entalpía de reacción y, por lo tanto, si la reacción es exotérmica o endotérmica. Lo sentimos, esta no es la explicación más completa, pero debe analizar los ciclos de Hess para poder resolver esto correctamente, ¡espero que sea de alguna ayuda!