817176 _ 0198-0211.qxd 31/1/06 17:50 Página 200 IES BUTARQUE (Leganés) Tema: Stand: Página web: Responsables: Intercambio energético en procesos físico-químicos Calentar y enfriar sin enchufar http://centros5.pntic.mec.es/ies.butarque MANUEL AGROMAYOR ARREDONDO, JULIO ARELLANO MARTÍN y ROSARIO IBÁÑEZ MATA Azar, caos y equilibrios Introducción Nuestro objetivo es que los alumnos comprueben las relaciones de los procesos físicoquímicos con la energía y vean su utilización práctica. DISOLUCIONES Para disolverse en agua, una sal necesita absorber energía (reticular) para separar los iones de la red cristalina. Cuando las moléculas de agua rodean a estos iones, se desprende una energía (hidratación). Según sean los valores de estas dos energías, el proceso de disolución será: exotérmico (Ehidratación Ereticular): El sistema desprende calor endotérmico (Ehidratación Ereticular): El sistema absorbe calor Cuando el proceso de disolución es endotérmico, si realizamos el proceso inverso (cristalización), será exotérmico. Esto es lo que hacemos con el acetato y con el tiosulfato. Estos dos procesos pueden invertirse otra vez calentando, con lo que el proceso puede repetirse todas las veces que se quiera. REACCIONES Cuando se produce una reacción, dependiendo de la energía que tengan los productos y los reactivos tendremos dos posibilidades: Reacciones exotérmicas (Eproductos Ereactivos): El sistema desprende calor Reacciones endotérmicas (Eproductos Ereactivos): El sistema absorbe calor 1. Procesos exotérmicos Disciplina: Química Dirigido a: ESO y Bachillerato Desarrollo a) Utilizando un vaso aislante, disolvemos en agua distintas sustancias, como CaCl2 (cloruro de calcio) o CaO (óxido de calcio). Se observa el aumento espectacular de la temperatura. b) Preparamos una disolución sobresaturada de Na2S2O3 5 H2O (tiosulfato de sodio) (24 g con 2 mL de agua) en un tubo de ensayo. Calentando al baño María se disuelve totalmente. Dejamos enfriar. Al introducir un termómetro, cristaliza inmediatamente, desprendiendo el calor de disolución. Podemos repetir el proceso volviendo a calentar. 2 Na S2O 2 ↔ Na2S2O3 5 H2O H2O 3 200