Reacciones Endotérmicas y Exotérmicas
Summary
TLDREste video educativo introduce a los estudiantes en el mundo de la termoquímica, la rama de la química que estudia la energía en transformaciones físicas y químicas. Explora conceptos como las reacciones endotérmicas y exotérmicas, y cómo la energía se absorbe o libera durante procesos como la combustión y la fotosíntesis. A través de experimentos caseros, los espectadores pueden observar cambios térmicos y entender la importancia de la energía en la vida cotidiana y en la química.
Takeaways
- 🔬 La termoquímica es una rama de la química que estudia las variaciones de energía en cambios físicos y químicos.
- 🚀 Las reacciones químicas son esenciales para obtener energía, como en la combustión de combustibles fósiles o en procesos biológicos.
- 🌡️ La energía en las reacciones químicas puede manifestarse en formas como calor, luz, electricidad o mecánica.
- ♨️ El calor de reacción es una propiedad que indica la cantidad de energía liberada o absorbida durante una reacción química.
- 🧊 Un ejemplo de reacción endotérmica es el derretimiento de hielo, que requiere absorber calor para cambiar de estado.
- 🔥 El fuego requiere de un material combustible, un oxidante y energía de activación, conocidos como el triángulo del fuego, y más tarde se añadió la reacción en cadena, formando el tetraedro del fuego.
- 🌱 Las reacciones químicas clasifican como exotérmicas o endotérmicas dependiendo de si liberan o absorben energía, respectivamente.
- 🧪 Un experimento casero muestra una reacción endotérmica mediante la combinación de vinagre y bicarbonato de sodio, que disminuye la temperatura.
- 🎓 La formación de productos en una reacción exotérmica libera más energía de la que los reactivos necesitan para descomponerse.
- 🌞 Los reptiles como las tortugas utilizan reacciones endotérmicas para regular su temperatura absorbiendo calor del sol.
Q & A
¿Qué es la termoquímica y qué estudia?
-La termoquímica es una rama de la química que analiza la observación, medición y previsión de las variaciones de energía que ocurren en los cambios físicos y químicos, como la liberación de energía o el requerimiento de energía para que las sustancias produzcan cambios físicos y químicos.
¿Cómo se define la energía en las reacciones químicas?
-En las reacciones químicas, la energía puede ser transferida en formas como calorífica, lumínica, eléctrica o mecánica. La energía es un componente común de los cambios químicos, donde se transforma una sustancia en otra y se intercambia energía.
¿Qué es el calor de reacción y cómo se relaciona con los enlaces químicos?
-El calor de reacción es una propiedad que indica la cantidad de energía que se libera o se absorbe durante una reacción química, y está relacionada con el rompimiento o formación de enlaces químicos.
¿Cuál es la diferencia entre una reacción endotérmica y una exotérmica?
-Una reacción endotérmica es aquella que requiere absorber energía de los alrededores, como la fotosíntesis o la cocción de alimentos. Por otro lado, una reacción exotérmica libera energía a los alrededores, como en la combustión o la oxidación de la glucosa.
¿Qué es el triángulo del fuego y qué representa?
-El triángulo del fuego es un modelo que representa los tres factores necesarios para que ocurra un fuego: un material combustible, un oxidante y la energía de activación. Posteriormente, se añadió un cuarto factor, la reacción en cadena, formando el tetraedro del fuego.
¿Qué es una reacción endotérmica y qué ejemplos se mencionan en el guion?
-Una reacción endotérmica es una que requiere absorber energía para producir nuevos productos. En el guion, se mencionan la fotosíntesis, la cocción de alimentos, la desnaturalización de proteínas y la recarga de la batería de un celular como ejemplos.
¿Qué es una reacción exotérmica y cuál es su importancia?
-Una reacción exotérmica es una que libera energía, usualmente en forma de calor. Es importante porque permite que las sustancias intervenientes liberen la energía necesaria para formar productos, lo que a menudo es beneficioso para procesos como la combustión o la producción de energía biológica.
¿Qué es el experimento con vinagre y bicarbonato de sodio y qué demuestra?
-El experimento con vinagre y bicarbonato de sodio muestra una reacción endotérmica. Al mezclar estos componentes, se observa una disminución de temperatura, lo que indica que la reacción absorbe energía del entorno.
¿Cómo se relaciona la oxidación con la energía y el calor?
-La oxidación es una reacción exotérmica que libera energía en forma de calor. En el experimento con lana de acero y vinagre, la oxidación del acero en contacto con el aire produce un aumento de temperatura, demostrando la liberación de energía.
¿Qué es la conservación de la energía y cómo se aplica en las reacciones químicas?
-La conservación de la energía es un principio que establece que la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma de una forma a otra. En las reacciones químicas, la energía se transforma entre los reactivos y los productos, y el calor de reacción indica la diferencia energética entre ellos.
Outlines
🔬 Introducción a las Reacciones Químicas y Energía
Este párrafo introduce el concepto de reacciones térmicas y exotérmicas, destacando la importancia de las reacciones químicas en la obtención de energía, tanto en procesos naturales como en aplicaciones tecnológicas. Se menciona que la energía se obtiene de la combustión de combustibles fósiles, reacciones en batería y metabolismo de alimentos en el organismo. La termoquímica se presenta como la rama de la química que analiza las variaciones de energía en cambios físicos y químicos, y se explica que estas reacciones implican un intercambio de energía, que puede manifestarse en多种形式 como calor, luz, electricidad o mecánica. Además, se menciona la diferencia entre las reacciones exotérmicas, que liberan energía, y las endotérmicas, que la absorben, con ejemplos de cada una.
🌡 Experimento de Reacción Endotérmica con Bicarbonato y Vinagre
Este párrafo describe un experimento sencillo de química doméstica que ilustra una reacción endotérmica. Se utiliza vinagre (ácido acético) y bicarbonato de sodio para mostrar cómo la temperatura disminuye durante la reacción, lo que indica la absorción de energía. Seguidamente, se explica la química detrás de la reacción, donde el ácido acético reacciona con el bicarbonato de sodio para formar acetato de sodio, dióxido de carbono y agua. El experimento demuestra cómo la energía se consume para romper las moléculas y formar nuevos productos, y se invita a los estudiantes a realizar el experimento en casa y compartir sus resultados.
🔥 Experimento de Reacción Exotérmica: Oxidación de la Lana de Acero
En este párrafo se lleva a cabo un experimento que muestra una reacción exotérmica, en este caso, la oxidación de la lana de acero. Se usa vinagre para remover la capa protectora de la lana y exponerla al oxígeno, lo que provoca la formación de óxido de hierro y la liberación de calor. El experimento demuestra cómo la oxidación es una reacción exotérmica que libera energía, y se observa el aumento de temperatura en el recipiente como resultado de esta liberación. Además, se menciona cómo la oxidación es un proceso natural que ocurre en la vida cotidiana, como en los reptiles que se calientan al sol.
📚 Conclusión y Despedida
Este último párrafo resume lo aprendido en el video, que incluye la definición de termoquímica, el concepto de calor de reacción, el principio de conservación de energía y la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas. Se enfatiza la importancia de entender estos conceptos para poder aplicarlos en experimentos caseros y se despide a los estudiantes con la promesa de más contenido la siguiente semana.
Mindmap
Keywords
💡Reacciones térmicas
💡Energía
💡Termoquímica
💡Calor de reacción
💡Endotérmica
💡Exotérmica
💡Fusión
💡Fotosíntesis
💡Reacciones en cadena
💡Oxidación
Highlights
Introducción a las reacciones químicas térmicas y exotérmicas.
Importancia de las reacciones químicas para obtener energía en procesos como la combustión de combustibles fósiles y las baterías.
La termoquímica como rama de la química que estudia las variaciones de energía en cambios físicos y químicos.
La transferencia de energía como una característica común de los cambios químicos.
Ejemplos de energía liberada en procesos como la combustión de gasolina y la fotosíntesis.
La diferencia entre energía calorífica, lumínica, eléctrica y mecánica en reacciones químicas.
La calor de reacción como una propiedad que indica la cantidad de energía liberada o absorbida en una reacción química.
El cambio de estado del hielo a agua como ejemplo de una reacción endotérmica.
El derretimiento de glaciares como una reacción endotérmica indeseable.
La teoría del triángulo del fuego y su evolución al tetraedro del fuego.
Definición de reacciones endotérmicas y exotérmicas según la energía absorbida o liberada.
Experimento casero con vinagre y bicarbonato de sodio para demostrar una reacción endotérmica.
La reacción química entre bicarbonato de sodio y ácido acético en dos pasos.
La formación de explosivos a través de reacciones químicas y la historia de la dinamita.
Reacciones exotérmicas y su importancia en la liberación de energía.
Experimento de oxidación con lana de acero y vinagre para ilustrar una reacción exotérmica.
El proceso de oxidación y su relación con la energía liberada en forma de calor.
Aplicaciones prácticas de las reacciones térmicas en la vida cotidiana, como los baños de sol de reptiles.
Resumen de la lección y desafío para realizar experimentos caseros.
Transcripts
[Música]
reacciones siendo térmicas y exo
térmicas
hola estimados estudiantes bienvenidos
nuevamente a este espacio donde
aprenderás acerca de las reacciones en
dos térmicas y exo térmicas como sabrás
nosotros obtenemos la energía a partir
de las reacciones químicas
por ejemplo para movilizar un automóvil
requerimos la energía a partir de la
quema de los combustibles fósiles y de
las reacciones químicas dentro de las
baterías
otro ejemplo es en nuestro organismo que
obtenemos energía a partir de los
alimentos necesarios para mantener
nuestras funciones biológicas por lo que
verás los procesos químicos son
indispensables para mantener la vida y
por lo tanto requerimos energía para
ello en este sentido también necesitamos
saber de adonde la podemos obtener y
cuál es la genes
la termo química es la rama de la
química que se encarga a analizar por
medio la observación la medición y la
previsión las variaciones de energía que
ocurren en los cambios físicos y
reacciones químicas es decir es la de
liberación de energía o el requerimiento
de energía que necesitan las sustancias
para poder producir cambios físicos y
cambios químicos durante una reacción
química generalmente una sustancia se
transforma en otra sustancia entonces en
esa transformación existe un intercambio
de energía la cual puede ser energía
calorífica lumínica eléctrica mecánica
entre otras
la transferencia de energía es una
característica común de los cambios
químicos
por ejemplo en nuestro cuerpo la energía
es transferida desde los alimentos a
partir del metabolismo de los
carbohidratos o inclusive de los
automóviles el calor y la energía
mecánica es obtenida a partir de la
combustión de la gasolina
estos son tipos de energía la cual es
liberada así a los alrededores pero en
caso contrario tenemos la energía que es
removida de los alrededores como es el
caso de la fotosíntesis cuyo proceso se
da en las plantas vivas que adquieren la
energía a partir de la energía radiante
del sol
como ya lo hemos dicho las reacciones
químicas absorben o liberan energía por
lo tanto esta energía se demuestra en
otros tipos de energía como la
calorífica la lumínica como ya lo hemos
mencionado pero habitualmente es en
forma de calor el contenido de energía
en los productos es realmente distinto
al contenido energético de los reactivos
es decir que el calor desprendido o
liberado en una reacción química se
denomina calor de reacción la cual es
una propiedad que nos indica la cantidad
de energía que se libera o se absorbe la
cual es necesaria para el rompimiento o
la formación de enlaces químicos
sabías que una de las reacciones en dos
térmicas más emblemáticas es el cambio
de estado del hielo a agua líquida el
hielo necesita absorber calor hasta que
la temperatura alcance los cero grados
centígrados aproximadamente a esa
temperatura su fusión se vuelve
espontánea y el hielo se absorberá hasta
que se haya fundido por completo en
espacios calurosos como en las orillas
de una playa las temperaturas son más
elevadas y por lo tanto el hielo absorbe
calor a mayor rapidez
es decir se derrite a mayor velocidad el
derretimiento de los glaciares es un
ejemplo de una reacción endo térmica
indeseable
qué se necesita para que se produzca el
fuego en un principio se estableció que
el fuego requería de tres factores en
primer lugar un material susceptible de
oxidarse es decir un componente gasolina
por ejemplo en segundo lugar un oxidante
o comburente como el oxígeno y en tercer
lugar el aporte de suficiente energía de
activación a estos tres factores se les
denominó triángulo del fuego a medida
que se fue conociendo más del fenómeno
se añadió un cuarto factor la reacción
en cadena al conjunto de estos cuatro
factores se les conoce como tetraedro
del fuego
según las reacciones químicas se dan o
absorban energía se clasifican en
reacciones exotérmicas o endo térmicas
cuando dos sustancias químicas
reaccionan y en esta reacción la
temperatura decrece entonces requieren
absorber energía de los alrededores se
denomina una reacción endo térmica por
ejemplo la fotosíntesis la cocción de
alimentos la desnaturalización de las
proteínas o la recarga de la batería de
un celular pero porque requieren
absorber energía este tipo de reacciones
químicas bueno porque requieren una
mayor cantidad de energía para poder
romper los enlaces de los reactivos y
así poder formar nuevos productos ahora
veamos un experimento vamos a utilizar
materiales que puedes encontrar muy
fácilmente en tu casa pero quiero que
veas muy bien de qué se trata para que
puedas responder a esta pregunta que
señales de evidencia que ha ocurrido una
reacción en tu térmica
para este experimento necesitaremos 250
ml de vinagre y una taza de vinagre que
es ácido acético diluido 3 cucharadas de
bicarbonato de sodio un recipiente de
vidrio y un termómetro pero si no tienes
uno tranquilo no te preocupes puedes
utilizar tus manos para poder sentir los
cambios de temperatura para esto
iniciaremos verteremos los 250 ml de
vinagre en el recipiente de vidrio y
observarás la temperatura inicial
luego verteremos una cucharada de
bicarbonato y veremos qué sucede en la
reacción no te preocupes esto es normal
esperaremos a que la reacción se
estabilice
qué temperatura ha dado
es de 24 grados centígrados quiere decir
que la temperatura ambiente en la que se
encontraba ha disminuido
ahora probemos con una segunda cucharada
de bicarbonato
la temperatura nuevamente ha disminuido
a 21 grados centígrados
probaremos otra vez más
[Música]
como verás este es un ejemplo de una
reacción en no térmica inténtalo en tu
casa y dime cuáles han sido tus
resultados
esta reacción química ocurre en dos
pasos en el primero el ácido acético en
el vinagre reacciona con el bicarbonato
de sodio para producir acetato de sodio
y ácido carbónico este ácido es
inestable y se descompone rápidamente
para formar dióxido de carbono y agua la
reacción química puede resumirse en la
siguiente ecuación dicho con otras
palabras el bicarbonato de sodio + el
ácido acético produce acetato de sodio
más agua y más gas dióxido de carbono la
reacción consume calor porque se
necesita energía para romper las
moléculas del ácido carbónico en agua y
dióxido de carbono
porque se producen las explosiones una
explosión es una combustión muy rápida
en la que se libera un gran volumen de
gas que al expandirse provocan la
explosión además de la pólvora negra los
explosivos clásicos son también la
nitrocelulosa y la nitroglicerina
compuestos formados por reacción del
ácido nítrico con grupos alcohol de la
celulosa y de la glicerina
respectivamente como la nitroglicerina
era muy inestable y provocaba por
percusión explosiones accidentales
alfred nobel observó que al absorber
nitroglicerina en tierra de diatomeas se
podía manejar con más seguridad
inventando así la dinamita
las reacciones químicas que liberan
energía se denomina reacciones
exotérmicas por ejemplo tenemos la
combustión la formación de amoniaco y la
oxidación de la glucosa pero porque
liberan energía este tipo de reacción es
bueno porque cuando se produce la
reacción química las sustancias que
intervienen necesitan poder liberar
energía para poder formar los productos
pero esta formación de productos libera
mayor energía que la cantidad que han
utilizado los reactivos para poder
descomponerse
esto efectuaremos un experimento y lo
haremos a través de una reacción de
oxidación ya que la oxidación es una
reacción exotérmica es decir libera
energía en forma de calor pero como la
oxidación disipa la energía muy rápido y
por supuesto no es muy notable entonces
primero vamos a romper el ciclo de la
oxidación para luego formar la y así
verás muy de cerca en qué consiste una
reacción de oxidación
para este experimento vamos a necesitar
lana de acero dos recipientes de vidrio
vinagre en cantidad suficiente un
termómetro aunque también puedes
utilizar tus manos para sentir la
temperatura en caso de que no cuentes
con un termómetro y un pedazo de papel
ya sea una hoja sencilla papel aluminio
o la misma tapadera de los recipientes
de vidrio
comencemos para esto vamos a colocar la
lana de acero en uno de los recipientes
y verteremos la cantidad de vinagre
suficiente para poder cubrir y remojar
por completo la lana y lo dejaremos
reposar durante 1 minuto aproximadamente
el vinagre es utilizado para poder
remover la capa que protege al acero una
vez transcurrido el tiempo lo sacaremos
del recipiente verás el cambio de color
y lo vamos a escurrir de tal manera que
podamos quitarle el exceso de líquido
una vez listo nos sumergiremos en el
otro vaso limpio
lo taparemos con el papel o con la
tapadera que tenga del recipiente y le
colocaremos el termómetro
podrás ver la temperatura inicial
[Música]
podrás observar cómo se incrementa la
temperatura y esto es debido a la
liberación de energía en forma de calor
en estos momentos se encuentra a 33
grados centígrados
también puedes percibir lo que el frasco
se está calentando está aumentando su
temperatura
y notarás el cambio de color en la lana
de acero
[Música]
el ácido acético en el vinagre lo que
hace es que remueve de las tiras de
acero su recubrimiento que por fábrica
ha sido instalado y de esta manera
cuando es trasladado a un recipiente al
aire en contacto con el oxígeno se forma
el óxido de hierro es decir se produce
un proceso de oxidación el proceso de
oxidación interviene un intercambio de
energía dicho intercambio se expone
mediante la liberación de calor pues de
eso es que sentimos que el recipiente
aumenta de temperatura si volviéramos a
sacar la lana de acero y la volviéramos
a sumergir en más vinagre entonces se
quitaría nuevamente esa capa de
protección que tiene y nuevamente se
formaría un proceso de oxidación hasta
que la reacción que era equilibrada y ya
no funcione más
por simple y común que puedan parecer
los baños de sol que se toman ciertos
reptiles como las tortugas y los
cocodrilos entran en la categoría de
reacciones en dos térmicas las tortugas
absorben el calor del sol para regular
la temperatura de su organismo sin el
sol retienen el calor del agua para
mantenerse calientes lo que termina en
el enfriamiento del agua de sus
estanques o peceras
notas t es cómo abordamos este tema
iniciamos definiendo qué es termoquímica
posteriormente definimos qué es calor de
reacción para sumergirnos en el
principio de la conservación de la
energía y cómo se rige a través del
contenido energético en productos y
reactivos lo cual da paso a la energía
interna de las moléculas cuya formación
es debido a los enlaces entre sus átomos
para definir reacción en la térmica y
exotérmica y por último efectuamos
experimentaciones de cada una de ellas
bien espero que hayas aprendido
muchísimo con este tema y puedas
replicarlo en tu casa te espero la
próxima semana cuídate
[Música]
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