Reacción Endotérmica
Una reacción endotérmica absorbe energía de su entorno, haciéndolo más frío; la fotosíntesis y un paquete frío instantáneo son ejemplos.
Definition
Una reacción endotérmica absorbe energía, usualmente como calor, de su entorno, así que las temperaturas cercanas bajan y los productos terminan almacenando más energía química que la que tenían los reactivos. El cambio de entalpía es positivo, $\Delta H > 0$, y la fotosíntesis, la descomposición de muchos compuestos, y la disolución del nitrato de amonio son todas endotérmicas. Tales reacciones son espontáneas solo cuando son impulsadas por un aumento de entropía lo bastante grande como para que $T\Delta S > \Delta H$, razón por la cual los procesos endotérmicos a menudo implican producir gases o disolver sólidos, y subir la temperatura de un equilibrio endotérmico lo desplaza hacia los productos.
Example
Un paquete frío instantáneo funciona así: apretarlo permite que los químicos se mezclen, y la reacción extrae calor de tu piel hasta que se siente helado. La fotosíntesis almacena la luz solar como energía química, $6CO_2 + 6H_2O + \text{energía} \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$, y mezclar bicarbonato de sodio con vinagre también es levemente endotérmico, enfriando ligeramente la taza mientras hace efervescencia. Disolver nitrato de amonio en agua tiene $\Delta H = +25.7\text{ kJ/mol}$ y sin embargo ocurre espontáneamente porque la entropía ganada mientras los iones se dispersan en agua supera el costo de entalpía, y un paquete frío que contiene $50\text{ g}$ de $NH_4NO_3$ absorbe aproximadamente $16\text{ kJ}$, suficiente para enfriarlo hacia $0^\circ\text{C}$.
Key Insight
"Endo" significa adentro, como en "entrar", así que el calor entra en una reacción endotérmica, y ese suministro tiene que seguir llegando: apaga la luz y la fotosíntesis se detiene, quita el calor y una descomposición se detiene. La descomposición térmica de la piedra caliza, $CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$ con $\Delta H = +178\text{ kJ/mol}$, solo se vuelve espontánea por encima de aproximadamente $840^\circ\text{C}$, donde el término de entropía finalmente gana, que es exactamente la razón por la cual los hornos de cemento se operan tan calientes.