1. Energía cinética:
* Energía traslacional: Las moléculas se mueven en el espacio, y su movimiento contribuye a su energía cinética. Esta energía es directamente proporcional a su temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura, más rápido se mueven las moléculas, y mayor será su energía de traducción.
* Energía rotacional: Las moléculas pueden girar alrededor de sus ejes. Esta rotación también contribuye a su energía cinética, especialmente para las moléculas con formas asimétricas.
* Energía vibratoria: Los átomos dentro de una molécula vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio, creando potencial y energía cinética. Los niveles de energía de estas vibraciones se cuantifican, lo que significa que solo pueden tomar valores específicos y discretos.
2. Energía potencial:
* enlaces químicos: Los enlaces entre los átomos en una molécula almacenan energía potencial. Esta energía se libera cuando los enlaces están rotos, por ejemplo, durante una reacción química.
* Fuerzas intermoleculares: Las fuerzas de atracción entre las moléculas, como las fuerzas de van der Waals y los enlaces de hidrógeno, contribuyen a su energía potencial.
3. Otras formas de energía:
* Energía electrónica: Los electrones dentro de una molécula ocupan niveles de energía específicos. Los fotones absorbentes o emisores pueden excitar o desexcitar estos electrones, cambiando la energía electrónica de la molécula.
* Energía nuclear: Si bien no está directamente relacionado con la estructura de la molécula, el núcleo de un átomo puede poseer energía. Las reacciones nucleares, como la descomposición radiactiva, pueden liberar cantidades significativas de energía.
Cómo las moléculas ganan y pierden energía:
* Absorción de calor: Las moléculas absorben la energía térmica, aumentan su energía cinética y hacen que se muevan más rápido.
* Reacciones químicas: Las reacciones químicas implican la ruptura y la formación de enlaces, liberando o absorbiendo energía.
* Radiación: Las moléculas pueden absorber o emitir fotones de luz, que pueden excitar o desexcitar sus electrones, cambiando su energía electrónica.
* colisiones: Las moléculas pueden chocar entre sí, transfiriendo energía cinética.
La distribución de energía dentro de una colección de moléculas se describe mediante mecánica estadística. A una temperatura dada, las moléculas tienen un rango de energías, y la energía promedio está relacionada con la temperatura. Comprender el contenido de energía de las moléculas es esencial para comprender las reacciones químicas, las propiedades físicas y los procesos como la transferencia de calor.
