Algunas reacciones químicas, como la quema de madera o la explosión de TNT, liberan calor a su entorno. Los químicos las llaman reacciones exotérmicas. El aumento de la temperatura afecta una reacción exotérmica de dos formas diferentes: cambiando la velocidad de la reacción y cambiando el equilibrio entre productos y reactivos al final de la reacción.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
En términos generales, su reacción se acelerará porque una temperatura más alta significa más calor y energía en su sistema. Sin embargo, en algunos casos, el aumento de la temperatura puede cambiar el equilibrio y evitar que se produzca parte de su reacción.
Tasas de reacción
Casi todas las reacciones van más rápido a medida que aumenta la temperatura, incluidas las reacciones exotérmicas. La reacción entre el oxígeno del aire y las sustancias químicas de la punta de un fósforo, por ejemplo, es tan lenta a temperatura ambiente que parece que no suceda nada. Sin embargo, cuando calienta la punta del fósforo golpeándola contra la tira frontal de la caja, la temperatura aumenta y con ella la velocidad de la reacción hasta que arde con una llama caliente. En general, cuanto más aumente la temperatura de una reacción exotérmica, más rápido irá.
Equilibrio
La mayoría de las reacciones químicas pueden ir en ambos sentidos, lo que significa que pueden avanzar y convertir los reactivos en productos o al revés y convertir los productos en reactivos. A medida que avanza la reacción, los reactivos se agotan gradualmente mientras los productos comienzan a acumularse, por lo que la reacción directa se ralentiza mientras que la reacción inversa se acelera. Finalmente, las velocidades de las reacciones directa e inversa son las mismas, por lo que, aunque la reacción continúa ocurriendo, las cantidades de productos y reactivos no cambian. Este estado estable se llama equilibrio.
Principio de Le Chatelier
La relación de reactivos a productos en equilibrio depende de la reacción química específica. Para algo como el fuego, por ejemplo, queda poco o nada del reactivo en equilibrio, mientras que para algo así como la reacción entre el nitrógeno y el hidrógeno para producir amoníaco, se pueden dejar muchos reactivos en equilibrio. El principio de Le Chatelier básicamente dice que todos los sistemas químicos quieren alcanzar y permanecer en equilibrio. Si agrega productos de reacción a un sistema químico en equilibrio, puede esperar que cierta cantidad de producto se convierta en reactivos, mientras que si agrega reactivos, cierta cantidad de reactivos se convertirá en productos de modo que el equilibrio sea mantenido.
Calor y equilibrio
Para una reacción exotérmica, el calor es esencialmente un producto de la reacción. De acuerdo con el principio de Le Chatelier, si aumenta la temperatura, aumenta la cantidad de productos, y entonces cambia el equilibrio en el equilibrio de nuevo hacia los reactivos, lo que significa que quedarán más reactivos en equilibrio. Cuanto más alta es la temperatura, más se desplaza el equilibrio en el equilibrio hacia los reactivos. Un ejemplo famoso es la reacción entre el hidrógeno y el nitrógeno para producir amoníaco. La reacción es tan lenta a temperatura ambiente que no ocurre nada. Sin embargo, si aumenta la temperatura para acelerar la reacción, el equilibrio en el equilibrio se desplaza hacia los reactivos y se produce muy poco amoníaco.
