Reacción exotérmica
En esta etapa escolar, los alumnos han estado expuestos al concepto de energía en diferentes contextos. A partir de estas experiencias, muchos alumnos creen que la energía (que incluye el calor, la luz y la electricidad) es un tipo de materia. Los paquetes de alimentos indican el contenido energético (en kJ), junto con las cantidades de ingredientes como las proteínas, las grasas y el azúcar, lo que refuerza aún más esta opinión. La idea de que la energía total del sistema antes y después de una reacción química es la misma no se ve confirmada por las observaciones cotidianas. Los alumnos suelen restringir la energía a los seres vivos, al movimiento o al calor y la electricidad. Una consecuencia de este significado restringido de la energía es que no puede explicar cómo se conserva la energía en todos los cambios. El segundo problema, relacionado con el anterior, es que la energía química es un concepto difícil de comprender para muchos alumnos: pueden entender que el calor, la luz y la electricidad son diferentes de la materia, pero la energía química almacenada que no se ve es mucho más difícil de entender. Esto significa que es probable que crean que la energía se crea (o se gasta) en las reacciones químicas.Investigación:
Reacción exotérmica
La energía química es la energía almacenada en los enlaces de los átomos y las moléculas. Las baterías, la biomasa, el petróleo, el gas natural y el carbón son ejemplos de energía química. La energía química se convierte en energía térmica cuando la gente quema madera en una chimenea o quema gasolina en el motor de un coche.
La energía gravitatoria es la energía almacenada en la altura de un objeto. Cuanto más alto y pesado es el objeto, más energía gravitatoria se almacena. Cuando una persona baja en bicicleta por una colina empinada y coge velocidad, la energía gravitatoria se convierte en energía de movimiento. La energía hidráulica es otro ejemplo de energía gravitacional, en la que la gravedad obliga a bajar el agua a través de una turbina hidroeléctrica para producir electricidad.
La energía radiante es la energía electromagnética que viaja en ondas transversales. La energía radiante incluye la luz visible, los rayos X, los rayos gamma y las ondas de radio. La luz es un tipo de energía radiante. La luz del sol es energía radiante, que proporciona el combustible y el calor que hacen posible la vida en la Tierra.
La energía térmica, o calor, es la energía que proviene del movimiento de los átomos y las moléculas de una sustancia. El calor aumenta cuando estas partículas se mueven más rápido. La energía geotérmica es la energía térmica de la tierra.
Reacción endotérmica
Uno de los retos de la descarbonización del sistema energético es saber cómo tratar los nuevos tipos de combustibles. Los combustibles tradicionales, como el gas natural y el petróleo, pueden combinarse con otros materiales y calentarse a altas temperaturas para que reaccionen químicamente y produzcan otros combustibles o sustancias útiles, o incluso energía para realizar un trabajo. Pero los nuevos materiales, como los biocombustibles, no pueden soportar tanto calor sin descomponerse.
Un ingrediente clave en estas reacciones químicas es un catalizador sólido especialmente diseñado que se añade para favorecer la reacción, pero que no se consume en el proceso. Con los materiales tradicionales, el catalizador sólido suele interactuar con un gas; pero con los combustibles derivados de la biomasa, por ejemplo, el catalizador debe trabajar con un líquido, lo que supone un reto especial para quienes diseñan los catalizadores.
Durante casi una década, Yogesh Surendranath, profesor asociado de química, se ha centrado en las reacciones químicas entre catalizadores sólidos y líquidos, pero en una situación diferente: En lugar de utilizar el calor para impulsar las reacciones, él y su equipo introducen electricidad procedente de una batería o de una fuente renovable, como la eólica o la solar, para dar a las moléculas químicamente inactivas más energía para que reaccionen. Y la clave de su investigación es el diseño y la fabricación de catalizadores sólidos que funcionen bien en reacciones con líquidos.
Wikipedia
Esta obra está bajo una licencia Creative Commons Attribution 4.0 International License. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en la línea de crédito; si el material no está incluido en la licencia Creative Commons, los usuarios tendrán que obtener el permiso del titular de la licencia para reproducir el material. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Sci Rep 6, 25149 (2016). https://doi.org/10.1038/srep25149Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard
ComentariosAl enviar un comentario aceptas cumplir con nuestros Términos y Directrices de la Comunidad. Si encuentras algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o directrices, por favor márcalo como inapropiado.