¿Qué tipo de cambios de energía ocurren cuando se forman enlaces?

Ya que romper enlaces requiere agregar energía, el proceso opuesto de formar nuevos enlaces siempre libera energía. Cuanto más fuerte es el enlace formado, se libera más energía durante el proceso de su formación.

En una reacción química los átomos no cambian, lo que cambia son los enlaces que los unen. La mayoría de las reacciones químicas ocurren en soluciones acuosas. Pueden ser reversibles, si los productos pasan a ser reactantes, o irreversibles, cuando los productos no vuelven a formar los reactivos que le dieron origen.

Si una reacción química libera energía, se llama reacción exotérmica. El ejemplo más común es la combustión, en la cual la energía se manifiesta en forma de calor y luz. Si, por el contrario, la reacción química requiere energía del medio para efectuarse, recibe el nombre de reacción endotérmica.

Por ejemplo, la energía en los enlaces químicos de una molécula está relacionada con la estructura de la molécula y las posiciones relativas de sus átomos. La energía química, esto es, la que se encuentra almacenada en los enlaces químicos, se considera una forma de energía potencial.

La energía necesaria para la ruptura del enlace o enlaces se consigue en el momento que chocan las moléculas, pues la energía cinética del choque se invierte en la fisión de enlaces. Sin embargo el choque sólo es efectivo cuando la energía cinética del mismo es superior a la energía del enlace que se va a romper.

La energía química, esto es, la que se encuentra almacenada en los enlaces químicos, se considera una forma de energía potencial.

Si una reacción química libera energía, se llama reacción exotérmica. El ejemplo más común es la combustión, en la cual la energía se manifiesta en forma de calor y luz. Si, por el contrario, la reacción química requiere energía del medio para efectuarse, recibe el nombre de reacción endotérmica.

En concreto, la velocidad de una reacción aumenta cuando aumentamos la temperatura, puesto que se provocan más “choques efectivos” entre las moléculas reaccionantes como consecuencia del incremento de la energía de las moléculas. Como media, un aumento de 10 ºC en la temperatura duplica la velocidad de la reacción.

Cuanto mayor sea la entalpía de enlace, éste es más fuerte y más energía se necesita para romperlo. Para determinar cuánta energía se liberará cuando, en lugar de romperse, se forme un nuevo enlace, simplemente hacemos negativo el valor de la entalpía de enlace.

Las transformaciones energéticas son procesos que convierten la energía de un tipo (por ejemplo, cinética, potencial gravitacional, energía química) a otro. Cualquier tipo de uso de la energía debe implicar algún tipo de transformación energética.

Energía nuclear

Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisión y de fusión, ejemplo: la energía del uranio, que se manifiesta en los reactores nucleares.

La fuerza de un enlace covalente se mide por su energía de disociación de enlace, es decir, la cantidad de energía requerida para romper ese enlace particular en un mol de moléculas. Los enlaces múltiples son más fuertes que los enlaces simples entre los mismos átomos.

La energía (o entalpía) de enlace es la energía necesaria para romper un mol de enlaces de una sustancia en estado gaseoso. En el caso de moléculas diatómicas con un solo enlace, se corresponde con la energía necesaria para disociar 1 mol de dicha sustancia en los átomos que la forman.

La fuerza de un enlace entre dos átomos aumenta a medida que aumenta el número de pares de electrones en el enlace. Por lo general, a medida que aumenta la resistencia del enlace, su longitud disminuye.

Se representa con el signo ∆H, y se lee delta H.

Como las energías reticulares generalmente caen en el rango de 600–4000 kJ/mol (algunas incluso más altas), las energías de disociación de enlaces covalentes están típicamente entre 150–400 kJ/mol para enlaces simples.

Entre todas las fuerzas que mantienen los átomos unidos, las de mayor fortaleza están representadas por el enlace covalente, en donde los átomos implicados comparten sus electrones más externos para formar el enlace, siendo muy dificil separar los átomos unidos por un enlace de este tipo.

Los dos tipos principales son: 1) ENLACES IÓNICOS, formados por transferencia de uno o más electrones de un átomo o grupo de átomos a otro y 2 ) ENLACES COVALENTES que aparecen cuando se comparte uno o más pares de electrones entre dos átomos.

Una reacción exotérmica es aquella que cuando ocurre libera energía en forma de calor al ambiente. Cuando sucede este tipo de reacción, los productos obtenidos tienen menor energía que los reactivos iniciales.

A las reacciones químicas que liberan calor se les llaman exotérmicas.

La energía liberada corresponde a la diferencia entre la masa total de los productos de fisión y la del núcleo inicial, o "defecto de masa?, y se libera fundamentalmente en forma de energía cinética de los neutrones liberados y de los productos de fisión.

Si ΔH es positiva, el proceso absorbe el calor de los alrededores y se dice que es endotérmico. Si ΔH es negativa, el proceso libera calor a los alrededores y se dice que es exotérmico. Los cambios de fase, las reacciones químicas y la formación de soluciones son ejemplos de procesos endotérmicos y exotérmicos.

La Temperatura afecta a la velocidad de la reacción. Una mayor temperatura implica una mayor energía cinética de las moléculas, por lo que aumentará la probabilidad de que las colisiones sean productivas.

En una reacción química los átomos no cambian, lo que cambia son los enlaces que los unen. La mayoría de las reacciones químicas ocurren en soluciones acuosas. Pueden ser reversibles, si los productos pasan a ser reactantes, o irreversibles, cuando los productos no vuelven a formar los reactivos que le dieron origen.

La Temperatura afecta a la velocidad de la reacción. Una mayor temperatura implica una mayor energía cinética de las moléculas, por lo que aumentará la probabilidad de que las colisiones sean productivas.