Como es una forma de energía, el calor desempeña múltiples funciones importantes en las reacciones químicas. En algunos casos, las reacciones necesitan calor para comenzar; por ejemplo, un incendio en el campamento requiere una coincidencia y un encendido para que comience. Las reacciones consumen calor o lo producen dependiendo de los químicos involucrados. El calor también determina la velocidad a la que ocurren las reacciones y si avanzan en dirección hacia adelante o hacia atrás.

TL; DR (Demasiado largo; No leído)

En general, el calor ayudará acelerar una reacción química, o provocar una reacción química que de otro modo no podría ocurrir.

Reacciones endotérmicas y exotérmicas

Muchas reacciones químicas familiares, como la quema de carbón, la oxidación y estallando pólvora, emiten calor; los químicos llaman a estas reacciones exotérmicas. Como las reacciones liberan calor, aumentan la temperatura ambiente. Otras reacciones, como la combinación de nitrógeno y oxígeno para formar óxido nítrico, absorben calor y reducen la temperatura ambiente. A medida que eliminan el calor de su entorno, estas reacciones son endotérmicas. Muchas reacciones consumen y producen calor, pero si el resultado neto es emitir calor, la reacción es exotérmica; de lo contrario, es endotérmico.

Calor y energía molecular cinética

La energía térmica se manifiesta como los movimientos aleatorios de las moléculas en la materia; a medida que aumenta la temperatura de una sustancia, sus moléculas vibran y rebotan con más energía y velocidades más altas. A ciertas temperaturas, las vibraciones superan las fuerzas que hacen que las moléculas se peguen unas a otras, lo que hace que los sólidos se fundan en líquidos y los líquidos se conviertan en gases. Los gases responden al calor con un aumento de presión a medida que las moléculas chocan contra su contenedor con mayor fuerza.

Ecuación de Arrhenius

Una fórmula matemática llamada ecuación de Arrhenius relaciona la velocidad de una reacción química con su temperatura . En el cero absoluto, una temperatura teórica que no se puede alcanzar en un entorno de laboratorio de la vida real, el calor está completamente ausente y las reacciones químicas son inexistentes. A medida que la temperatura aumenta, se producen reacciones. En general, temperaturas más altas significan velocidades de reacción más rápidas; como las moléculas se mueven más rápidamente, las moléculas reactivas tienen más probabilidades de interactuar, formando productos.

Principio y calor de Le Chatelier

Algunas reacciones químicas son reversibles: los reactivos se combinan para formar productos y los productos se reorganizan ellos mismos en reactivos. Una dirección libera calor y la otra la consume. Cuando una reacción puede ocurrir de cualquier manera con la misma probabilidad, los químicos dicen que está en equilibrio. El principio de Le Chatelier establece que para las reacciones en equilibrio, agregar más reactivos a la mezcla hace que la reacción hacia adelante sea más probable y la inversa menos. Por el contrario, agregar más productos hace que la reacción inversa sea más probable. Para una reacción exotérmica, el calor es un producto; Si agrega calor a una reacción exotérmica en equilibrio, es más probable la reacción inversa.