Representar procesos endotérmicos y exotérmicos con diagramas de energía

Digamos que hacemos un experimento para determinar  si una reacción es endotérmica o exotérmica. Para nuestra reacción hipotética, A  reacciona con B para formar C. Y digamos   que esta reacción tiene lugar en una solución  acuosa contenida en un vaso de precipitados. Podemos definir nuestro sistema como  los reactantes y productos que componen   nuestra reacción química, y todo lo demás  es parte de los alrededores, por ejemplo,   el agua y el vaso de precipitados  en el que se realiza la reacción. Digamos que ejecutamos la reacción y ponemos la   mano en el vaso y sentimos  que el vaso está caliente. Si el vaso de precipitados está caliente debido  a que el vaso es parte de los alrededores,   la energía debe haber sido transferida  del sistema a los alrededores,   así que el calor fluyó del  sistema a los alrededores. Ese es un ejemplo de reacción exotérmica. Así que Delta H es negativa. Podemos determinar la cantidad  de energía que fluyó del sistema   a los alrededores mirando el perfil de  energía para nuestra reacción hipotética. En un perfil de energía, la  energía potencial está en el eje y,   en kilojoules por mol, y el progreso de  la reacción se encuentra en el eje x. Así que a medida que nos movemos hacia la  derecha en el eje x, la reacción está ocurriendo.  Nuestros reactantes, que son A y B tienen  una cierta cantidad de energía potencial.  Eso lo vemos aquí en nuestro perfil de energía. De modo que esta parte representa  la energía de nuestros reactantes. Los reactantes reaccionan juntos para  formar el producto C que está al final. Así,   esta línea que tenemos aquí representa la  energía potencial de nuestros productos. Observemos cómo la energía potencial de   nuestros reactantes es superior a  la energía potencial del producto. De modo que si queremos calcular el  cambio en la energía, tendríamos que   restar el inicial del final. Es decir, la  energía de los productos menos la energía   de la reactancia. Para este perfil de energía, la energía de los productos es de aproximadamente   50 kilojoules por mol, y la energía potencial  de nuestra reactancia es igual a 100. Esto equivale a 50 menos 100 que es  igual a menos 50 kilojoules por mol. Así que podemos mostrar Delta  E en nuestro perfil de energía,   es esta diferencia que tenemos aquí, esto  representa Delta E y el cambio de energía   Delta E también es igual al cambio en  la entalpía Delta H para esta reacción. Entonces sabemos que el cambio de entalpía  es igual a menos 50 kilojoules por mol. Continuemos y anotemos esto aquí a la izquierda. Así que, con solo sentir el  exterior del vaso de precipitados,   supimos que la reacción era exotérmica,  pero el perfil de energía nos permitió   conocer cuánta energía se transfirió  del sistema a los alrededores. De modo que para un perfil de energía, cuando  la energía de los reactantes es superior a la   energía de los productos, entonces se trata de un  perfil de energía para una reacción exotérmica. Digamos que tuvimos una reacción similar donde A más B se convirtió en C,   pero esta vez cuando tocamos el vaso de  precipitados, el vaso se sintió frío al tacto. Si ese es el caso, la razón es que la energía  se transfirió de los alrededores al sistema. Y   el vaso de precipitados se sintió frío debido a  que los alrededores estaban perdiendo energía. De modo que el calor fluye de los alrededores  al sistema y esto ocurre en una reacción   endotérmica y el cambio en la entropía, Delta  H, es positivo para un proceso endotérmico. Cuando miramos el perfil de energía  para una reacción endotérmica,   la energía de los reactantes  (escribiré reactantes por aquí),   la energía de los reactantes es menor  que la energía de los productos. Así que esta vez, si calculamos Delta E sería   igual a la energía de los productos  menos la energía de los reactantes. La energía de los productos es  aproximadamente 100 kilojoules por mol  y la energía de nuestros reactantes  es de aproximadamente 50. Digamos que 100 menos 50 es igual a 50 kilojoules positivos por mol. De modo que si en nuestro  diagrama, representamos Delta E,   sería esta diferencia que tenemos  aquí en el perfil de energía.