Relaciones energéticas en química

Relaciones energéticas en química

Cuando comes azúcar, se quema en tu organismo y produce CO2 y H2O. Durante este proceso justo como en todos los otros casos donde hay una combustión, se libera energía.
Esta energía se emplea entre otras cosas, para:
              Operar tus músculos
              Mantener la temperatura corporal
Todas las reacciones químicas involucran cambiosenergéticos:
              Algunas de ellas producen energía
              Otras requieren de energía
La sociedad en que vivimos así como todos los organismos, requiere usar energía, el 90% de la energía que se consume en el mundo, procede de reacciones químicas donde hay una combustión de alguno de los derivados del petróleo.

La termoquímica
El estudio de la energía y sus transformaciones sele conoce con el nombre de termodinámica.
Esta área de estudio comienza cuando se desarrollan las primeras máquinas de vapor durante el siglo XIX en plena revolución industrial y se estaban estudiando las relaciones entre el calor, el trabajo y la energía.
Las relaciones entre las reacciones químicas y sus cambios energéticos se estudian por una de las áreas de la termodinámica, la cual seconoce con el nombre de termoquímica.

La naturaleza de la energía
              Una fuerza es cualquier clase de acción ejercida sobre un objeto.
              La gravedad es una fuerza que nos mantiene pegados a la tierra.
              La fuerza electrostática atrae a los electrones hacia los protones en un átomo.
              Si mueves un objeto y existe una fuerza que se opone, se hacetrabajo.
La cantidad de trabajo (w) que se habrá hecho, depende de la distancia (d) que el objeto se mueve y el tamaño de la de la fuerza (F) que retiene al objeto:

Para poder mover un objeto retenido por una fuerza cualquiera, se requiere invertir energía.
Cuando hacemos trabajo, la temperatura de nuestro cuerpo se incrementa (y sudamos para enfriarnos). Nuestro cuerpo genera energíacalorífica.
El calor es una forma de la energía que se transfiere de un objeto a otro dependiendo de las temperaturas relativas de ambos:
La energía calorífica fluye de un objeto hacia los objetos que tienen menor temperatura

Figura 1: La energía es la capacidad de hacer trabajo o de generar calor
Los objetos poseen energía debido a los movimientos y posiciones. Es decir, tienen energía cinética opotencial.

Unidades de energía
La unidad del Sistema Internacional (SI) es el joule (J). Bautizada así en honor a James Prescot Joule (1818-1889) un científico británico que investigó las relaciones entre el trabajo y el calor (Nota: SI es la abreviatura del término en francés Systeme International d'Unites, el cual define los estándares métricos.
Hemos dicho que la energía cinética puededefinirse así:

De manera que el joule debe tener las unidades de:
kg*(metro / segundo)2
y de hecho, un joule se define exactamente así:

Tradicionalmente, los cambios energéticos asociados a las reacciones químicas se habían expresado en términos de otras unidades, las calorías, las cuales no son unidades del SI, pero que aun se pueden encontrar en algunos libros.
1 caloría = 4.184 JEnergía cinética y energía potencial
Energía cinética es la energía del movimiento. La magnitud de la energía cinética (Ek) de un objeto depende de su masa (m) y de su velocidad (v):

En otras palabras tanto la masa como la velocidad del objeto determinan cuanta energía tiene y por tanto cuanto trabajo puede efectuar.
Un objeto posee energía que depende de su posición relativa a otros objetos,es decir un tipo de energía almacenada o energía potencial (Ev).
La energía potencial proviene de las atracciones o repulsiones entre los objetos. Así, un electrón tiene energía potencial al estar cerca del núcleo debido a la fuerza electrostática atractiva de sus cargas.
Las energías térmica y química son términos que se relacionan a las energías cinética y potencial al nivel atómico....