Transferencia de Energía en Reacciones Químicas

Las reacciones químicas requieren suficiente energía para hacer que la materia colisione con suficiente precisión y fuerza como para romper los viejos enlaces químicos y formar nuevos. En general, la energía cinética es la forma de energía que impulsa cualquier tipo de materia en movimiento. Imagina a una persona construyendo un muro de ladrillos. La energía necesaria para levantar y colocar un ladrillo encima de otro es la energía cinética, la energía que la materia posee debido a su movimiento. Una vez que el muro está en su lugar, almacena energía potencial. La energía potencial es la energía de posición o la energía que la materia posee debido a la posición o estructura de sus componentes. Si el muro de ladrillos colapsa, la energía potencial almacenada se libera como energía cinética cuando los ladrillos caen.

La energía química es la forma de energía potencial en la que la energía se almacena en los enlaces químicos. Cuando se forman esos enlaces, se invierte energía química, y se libera energía química cuando se rompen. Observa que la energía química, al igual que toda energía, no se crea ni se destruye; en cambio, se convierte de una forma a otra.

Las reacciones químicas que liberan más energía de la que absorben se caracterizan como exergónicas. La catabolización de los alimentos es un ejemplo de una reacción exergónica. La energía química almacenada en los alimentos es absorbida como combustible para nuestro cuerpo, pero parte de la energía se libera, como calor. En contraste, las reacciones químicas que absorben más energía de la que liberan son endergónicas. Estas reacciones requieren aporte de energía, y la molécula resultante almacena la energía química en los componentes originales y la energía que impulsó la reacción. Debido a que la energía no se crea ni se destruye, la energía necesaria para las reacciones endergónicas proviene en muchos casos de las reacciones exergónicas.

Además de la energía química; la energía mecánica, radiante y eléctrica son esenciales para el funcionamiento humano.

1. La energía mecánica, se almacena en sistemas físicos como máquinas, motores o el cuerpo humano, impulsa directamente el movimiento de la materia. Cuando levantas un ladrillo para colocarlo en un muro, tus músculos proporcionan la energía mecánica que mueve el ladrillo.
2. La energía radiante es energía emitida y transmitida en forma de ondas en lugar de materia. Estas ondas varían desde las largas ondas de radio y microondas hasta las cortas ondas gamma emitidas por núcleos atómicos en descomposición. El espectro completo de energía radiante se conoce como espectro electromagnético. El cuerpo humano utiliza la energía ultravioleta del sol para convertir un compuesto en las células de la piel en vitamina D. El ojo humano evolucionó para ver las longitudes de onda que comprenden los colores del arcoíris, desde el rojo hasta el violeta, por lo que esa gama en el espectro se llama "luz visible".
3. La energía eléctrica, suministrada por electrolitos en las células y líquidos corporales, contribuye a los cambios de voltaje que ayudan a transmitir impulsos en las células nerviosas y musculares.

Este texto se adapta de Openstax, Anatomy and Physiology 2e, Section 2.3:Chemical Reactions.