Una reacción exotérmica es una reacción química que libera energía en forma de calor o de luz. La palabra exotérmica deriva de los vocablos griegos exo que significa ‘hacia fuera’, y thermos, que se traduce como ‘calor’.
Esto sucede porque la energía que contienen las moléculas de los reactantes es mayor que la energía que contienen las moléculas de los productos, y parte de esta energía química es liberada de otra forma, como por ejemplo, en luz y calor.
Por ejemplo, el permanganato de potasio (sólido que contiene oxígeno) y la glicerina (líquido orgánico combustible) son dos sustancias que al reaccionar producen luz y calor (fuego).
Otro ejemplo es el resultado de la mezcla de agua oxigenada y el yoduro de potasio, de la cual se genera un burbujeo, calor y finalmente humo, que es la energía que se libera de esta reacción exotérmica.
Por otra parte, cabe mencionar que las reacciones de oxidación son en su mayoría reacciones exotérmicas. Asimismo, lo contrario de una reacción exotérmica es una reacción endotérmica, que es aquella a través de la cual se absorbe energía.
A continuación se mencionan algunos ejemplos de reacciones exotérmicas:
Reacciones de combustión: cuando los compuestos orgánicos como el carbón y la madera reaccionan con el oxígeno para formar dióxido de carbono, se produce luz y calor.
Reacción del detergente: el detergente en polvo con agua produce calor.
Formación de amoníaco: surge de la reacción del nitrógeno con el hidrógeno.
Oxidación de la glucosa en las células: ocurre para generar dióxido de carbono y energía en forma de ATP.(1)
Bicarbonato de sodio y el vinagre: se libera dióxido de carbono y calor.
(1) El ATP - Adenosín Trifosfato - es la principal molécula de almacenamiento y transporte de energía en las células. Se trata de una molécula compuesta por un nucleósido - adenosina - unido covalentemente a una cadena de tres grupos fosfato. Debido a la estructura química de este compuesto, los enlaces entre los grupos fosfato almacenan un alto nivel de energía; los sistemas moleculares que necesitan energía para llevar a cabo sus funciones (por ejemplo, muchas enzimas) acoplan su función a la hidrólisis o rotura de estos enlaces, utilizando la energía que de esta hidrólisis se desprende.
La síntesis de ATP es una de las principales funciones del metabolismo. Concretamente, el catabolismo consiste en la oxidación (extracción de electrones) de moléculas de nutrientes (glúcidos, lípidos, proteínas), lo cual es un proceso exergónico (que desprende energía). Esta energía obtenida se usa para la fosforilación de moléculas de ADP, generando ATP. Esta fosforilación se puede producir de manera enzimática, denominándose fosforilación a nivel de sustrato. Sin embargo, la manera más eficiente de usar esta energía para la célula consiste en proporcionar estos electrones a la cadena de transporte de electrones, en el proceso conocido como respiración. El flujo de electrones en esta cadena crea energía aprovechada para generar ATP, y los electrones acaban reduciendo el oxígeno para dar moléculas de agua. Por ello, el proceso se conoce como fosforilación oxidativa.