Proceso endotérmico

En termoquímica, un proceso endotérmico (del griego ἔνδον (endon) 'dentro de', y θερμ- (termia) 'caliente, tibio') es cualquier proceso termodinámico con un aumento en la entalpía H (o energía interna U) del sistema. En tal proceso, un sistema cerrado generalmente absorbe energía térmica de su entorno, que es transferencia de calor al sistema. Así, una reacción endotérmica conduce generalmente a un aumento de la temperatura del sistema y una disminución de la del entorno. Puede ser un proceso químico, como disolver nitrato de amonio (NH₄NO₃) en agua (H₂O), o un proceso físico, como el derretimiento de cubitos de hielo.

El término fue acuñado por el químico francés del siglo XIX Marcellin Berthelot. Lo opuesto a un proceso endotérmico es un proceso exotérmico, uno que libera o "entrega" energía, generalmente en forma de calor y, a veces, como energía eléctrica. Por lo tanto, en cada término (endotérmico y exotérmico), el prefijo se refiere a dónde va el calor (o la energía eléctrica) cuando ocurre el proceso.

En química

Debido a la ruptura y formación de enlaces durante varios procesos (cambios de estado, reacciones químicas), generalmente hay un cambio en la energía. Si la energía de los enlaces que se forman es mayor que la energía de los enlaces que se rompen, entonces se libera energía. Esto se conoce como una reacción exotérmica. Sin embargo, si se necesita más energía para romper los enlaces que la energía que se libera, se absorbe energía. Por lo tanto, es una reacción endotérmica.

Detalles

Que un proceso pueda ocurrir espontáneamente depende no solo del cambio de entalpía sino también del cambio de entropía (∆S) y la temperatura absoluta T. Si un proceso es un proceso espontáneo a cierta temperatura, los productos tienen una energía libre de Gibbs más baja G = H – TS que los reactivos (un proceso exergónico), incluso si la entalpía de los productos es mayor. Por lo tanto, un proceso endotérmico generalmente requiere un aumento de entropía favorable (∆S > 0) en el sistema que supera el aumento desfavorable de entalpía para que aún ∆G < 0. Mientras que la fase endotérmica pasa a estados más desordenados de mayor entropía, p. la fusión y la vaporización son procesos químicos comunes y espontáneos a temperaturas moderadas que rara vez son endotérmicos. El aumento de entalpía ∆H ≫ 0 en un hipotético proceso fuertemente endotérmico suele dar como resultado ∆G = ∆H – T∆S > 0, lo que significa que el proceso no ocurrirá (a menos que sea impulsado por energía eléctrica o fotónica). Un ejemplo de un proceso endotérmico y exergónico es

12 H2 + 6 CO2}}}" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">C6H12O6+6H2Orestablecimiento restablecimiento 12H2+6CO2{displaystyle {ce {C6H12O6 + 6 H2O - Confía 12 H2 + 6 CO2}} 12 H2 + 6 CO2}}}" aria-hidden="true" class="mwe-math-fallback-image-inline" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b122ea677534ecfec0d5930942b3fdfaa0bc5cf3" style="vertical-align: -1.005ex; width:37.745ex; height:2.843ex;"/>

Δ Δ rH∘ ∘ =+627kJ/mol,Δ Δ rG∘ ∘ =− − 31kJ/mol{displaystyle Delta _{}H^{circ} }=+627 {text{kJ/mol}}quad "Delta" }=-31 {text{kJ/mol}}

Ejemplos

• Evaporación
• Sublimación
• Cracking of alkanes
• Decomposición térmica
• Hidrolisis
• Nucleosíntesis de elementos más pesados que níquel en núcleos estelares
• Los neutrones de alta energía pueden producir tritio de litio-7 en un proceso endotérmico, consumiendo 2.466 MeV. Esto fue descubierto cuando la prueba nuclear del Castillo Bravo de 1954 produjo un rendimiento inesperadamente alto.
• fusión nuclear de elementos más pesados que el hierro en supernovae
• Dissolving together barium hydroxide and ammonium chloride
• Disolver juntos ácido cítrico y soda para hornear

Distinción entre endotérmico y endotérmico

Los términos "endotérmico" y "endotermia" ambos se derivan del griego ἔνδον endon "dentro de" y θέρμη thermē "calor", pero dependiendo del contexto, pueden tener significados muy diferentes.

En física, la termodinámica se aplica a los procesos que involucran un sistema y su entorno, y el término "endotérmico" se utiliza para describir una reacción en la que la energía se toma "(con)en" por el sistema (frente a una reacción "exotérmica", que libera energía "hacia afuera").

En biología, la termorregulación es la capacidad de un organismo para mantener su temperatura corporal, y el término "endotermia" se refiere a un organismo que puede hacerlo desde "dentro de" mediante el uso del calor liberado por sus funciones corporales internas (frente a un 'ectotermo', que depende de fuentes de calor ambientales externas) para mantener una temperatura adecuada.