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.
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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.