La termoquímica estudia los cambios energéticos en reacciones químicas, analizando tanto reacciones exotérmicas como endotérmicas y utilizando la ley de Hess. Sus aplicaciones incluyen la determinación de entalpías, la producción de metales y cemento utilizando energía solar, y el almacenamiento de energía térmica a alta temperatura. Además, abarca técnicas industriales como electrólisis y cianuración del oro, teniendo en cuenta aspectos medioambientales y de eficiencia energética.

1. TERMOQUÍMICA

2.  DEFINICIÓN:
• Parte de la termodinámica que trata
los intercambios energéticos en las
reacciones químicas.
• Cuando se produce una reacción
química, no sólo hay una
transformación de unas sustancias
en otras, sino que también tiene
lugar un cambio energético. Este
cambio es tal, que la reacción
consume o produce energía, ya sea
en forma de calor, trabajo mecánico,
trabajo eléctrico o energía luminosa.

3. ENERGÍA Y ENTALPIA
 ENERGÍA DE LA REACCIÓN
QUÍMICA
• EXOTERMICAS:
• ENDOTERMICAS:
 ENTALPIA DE LAS
REACCIONES QUIMICAS
• ENTALPIA DE FORMACIÓN:
• ENTALPIA DE COMBUSTIÓN
• ENTALPIA DE DISOLUCIÓN
 LEY DE HESS
• Si una serie de reactivos
reaccionan para dar una serie de
productos, el calor de reacción
liberado o absorbido es
independiente de si la reacción
se lleva a cabo en una, dos o
más etapas.

4.  APLICACIONES DE
LA TERMOQUÍMICA

5. -DETERMINACIÓN DE LOS
CAMBIOS DE ENERGÍA EN
DETERMINADAS REACCIONES
MEDIANTE EL USO DE LA
CALORIMETRÍA (MEDICIÓN DE
LOS CAMBIOS DE CALOR EN
CIERTOS SISTEMAS AISLADOS).
-DEDUCCIÓN DE LOS CAMBIOS
DE ENTALPÍA EN UN SISTEMA,
AUN CUANDO ESTOS NO
PUEDAN CONOCERSE POR UNA
MEDICIÓN DIRECTA.

6. – ANÁLISIS DE LAS
TRANSFERENCIAS DE CALOR
PRODUCIDAS
EXPERIMENTALMENTE
CUANDO SE FORMAN
COMPUESTOS
ORGANOMETÁLICOS CON
METALES DE TRANSICIÓN.
– ESTUDIO DE LAS
TRANSFORMACIONES DE
ENERGÍA (EN FORMA DE
CALOR) DADAS EN
COMPUESTOS DE
COORDINACIÓN DE
POLIAMINAS CON METALES.

7. – DETERMINACIÓN DE LAS
ENTALPÍAS DEL ENLACE METAL-
OXÍGENO DE Β-DICETONAS Y Β-
DICETONATOS UNIDOS A METALES.
ASÍ COMO EN LAS APLICACIONES
ANTERIORES, LA TERMOQUÍMICA SE
PUEDE EMPLEAR PARA DETERMINAR
UNA GRAN CANTIDAD DE
PARÁMETROS ASOCIADOS A OTROS
TIPOS DE ENERGÍA O FUNCIONES DE
ESTADO, QUE SON LAS QUE
DEFINEN EL ESTADO DE UN SISTEMA
EN UN MOMENTO DETERMINADO.
LA TERMOQUÍMICA TAMBIÉN ES
UTILIZADA EN EL ESTUDIO DE
NUMEROSAS PROPIEDADES DE
COMPUESTOS, COMO EN LA
CALORIMETRÍA DE TITULACIÓN.

8. PRODUCCIÓN DE
METALES Y SUSTRATOS
CERÁMICOS
LA EXTRACCIÓN CONVENCIONAL DE
METALES A PARTIR DE SUS ÓXIDOS,
MEDIANTE PROCESOS TÉRMICOS Y
ELECTROLÍTICOS, SE CARACTERIZA POR SU
ALTO CONTENIDO ENERGÉTICO Y SU
POLUCIÓN AMBIENTAL ASOCIADA,
RESULTANDO TAMBIÉN AQUÍ MUY
IMPORTANTE A LA APLICACIÓN DE
ENERGÍA SOLAR.
EL PRIMER PASO ES LA REDUCCIÓN
CARBOTÉRMICA DE ÓXIDOS DE METAL
PRODUCIENDO METALES Y GAS DE
SÍNTESIS EN UNA REACCIÓN
ENDOTÉRMICA A ALTA TEMPERATURA.

9. PRODUCCIÓN SOLAR DE
CEMENTO
LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE CEMENTO TIENE UNA ALTA
EMISIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO CON UNA CONTRIBUCIÓN
DEL 5 POR 100 A LAS EMISISONES GLOBALES ANTROPOGÉNICAS
DE DIÓXIDO DE CARBONO. ESTAS EMISIONES PUEDEN SER
REDUCIDAS SUSTANCIALMENTE UTILIZANDO ENERGÍA SOLAR
EN LA DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA DE CAL VIVA, QUE ES
PRINCIPALMENTE PASO ENDOTÉRMICO EN LA PRODUCCIÓN DE
CEMENTO.
ESTA REACCIÓN ES ALTAMENTE ENDOTÉRMICA RAZÓN POR LA
CUAL LA INDUSTRIA CEMENTERA REQUIERE UNA ALTA
APORTACIÓN DE ENERGÍA TÉRMICA. DEBIDO A ELLO, PUEDE
TENER SENTIDO LA INTEGRACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR
TÉRMICA EN LA PRODUCCIÓN INDUSTRIAL DE CEMENTO,
BASÁNDOSE EN REACTORES DE TIPO CICLÓNICO SITUADOS EN
EL FOCO DE UN SISTEMA RECEPTOR CENTRAL. ESTE REACTOR
PUEDE SER ABIERTO A LA ATMÓSFERA DADO QUE LA REACCIÓN
DE CALCINACIÓN PUEDE PRODUCIRSE EN PRESENCIA DE AIRE Y
LA ABSORCIÓN EFECTIVA DE LA LUZ SOLAR CONCENTRADA
PUEDE CONSEGUIRSE TOMANDO UNA NUBE DE GAS Y
PARTÍCULAS QUE SE ENCUENTRAN GIRANDO EN EL INTERIOR
DE LA CAVIDAD DEL REACTOR.

10. APLICACIONES TERMOQUÍMICAS
INNOVADORAS PARA ALMACENAR
ENERGÍA TÉRMICA A TEMPERATURA
ELEVADA
A FIN DE INCREMENTAR LA UTILIDAD DE LA GENERACIÓN ENERGÉTICA SOLAR, ES NECESARIO QUE ESTE TIPO DE TECNOLOGÍA SATISFAGA LA DEMANDA INCLUSO CUANDO EL
SOL NO BRILLA. A TRÁVES DE UNA INICIATIVA APOYADA POR LA UNIÓN EUROPEA, SE INTRODUJO UNA TECNOLOGÍA MEJORADA CON LA QUE ALMACENAR ENERGÍA TÉRMICA
DURANTE LAS HORAS DE LUZ DIURNA.
LA TECNOLOGÍA DE ENERGÍA SOLAR CONCENTRADA ES COMPATIBLE, EN PRINCIPIO, CON EL ALMACENAMIENTO TÉRMICO O TERMOQUÍMICO DE ENERGÍA. PERMITE GUARDAR
EL EXCEDENTE DE CALOR DEL SOL DURANTE EL DÍA PARA ABASTECER UN CICLO DE POTENCIA DURANTE LAS HORAS NOCTURNAS A FIN DE GARANTIZAR UN SUMINISTRO
ELÉCTRICO PROLONGADO.
CON ELLO EN MENTE, EL PROYECTO FINANCIADO CON FONDOS EUROPEOS RESTRUCTURE, SE DEDICÓ A CREAR MATERIALES Y REACTORES DE DISEÑO NOVEDOSO PARA UNA
NUEVA GENERACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE ALMACENAMIENTO DE CALOR PARA LAS PLANTAS, EMPLEANDO CICLOS DE REDUCCION-OXIDACIÓN (RÉDOX) TERMOQUÍMICA.
PARA CUMPLIR SUS OBJETIVOS, EL PROYECTO EMPLEÓ UNA ESTRUCTURAS MONOLÍTICAS POROSAS HECHAS —ÍNTEGRA O PARCIALMENTE— CON LOS MATERIALES RÉDOX, EN
LUGAR DE UTILIZAR LECHOS FIJOS O FLUIDIZADOS. DE ESTA MANERA SE PUDO AMPLIAR LA ESCALA DE LA PRODUCCIÓN DE ESTRUCTURAS EN PANAL BASADAS EN ÓXIDO DE
COBALTO. CON ESTAS ESTRUCTURAS, SE CONSTRUYÓ UN INTERCAMBIADOR DE CALOR/REACTOR ESTRUCTURADO A ESCALA PILOTO QUE PERMITE EL ALMACENAMIENTO
TERMOQUÍMICO (TCS) DE CALOR SOLAR EN VIRTUD DEL CICLO EN DOS ETAPAS DE RÉDOX REVERSIBLE CON ÓXIDO DE COBALTO/COBALTOSO.
LOS SOCIOS DEL PROYECTO INSTALARON EL SISTEMA PILOTO EN UNA TORRE SOLAR YA EXISTENTE EN ALEMANIA (LA TORRE SOLAR DE JUELICH). DEMOSTRARON LA VIABILIDAD
DE LA TECNOLOGÍA DETERMINANDO SU CAPACIDAD REPETIBLE Y CUANTIFICABLE DE ALMACENAMIENTO Y LIBERACIÓN DE CALOR EN UNA GAMA AMPLIA DE MODOS DE
OPERACIÓN CON DESCARGA DE ENERGÍA. SE ALCANZARON NIVELES SATISFACTORIOS DE DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA Y TAMBIÉN DE CAPACIDAD DE
ALMACENAMIENTO Y SE PROPUSIERON NUEVAS MEJORAS. EL SISTEMA MOSTRÓ UNA SOLIDEZ Y UNA FLEXIBILIDAD OPERATIVA SUFICIENTES A LO LARGO DE VEINTIOCHO
CICLOS RÉDOX. EL EQUIPO DE RESTRUCTURE SE SIRVIÓ DE LAS CONCLUSIONES DE LA EXPERIENCIA PILOTO PARA VALIDAR UN MODELO DE REACTOR NUMÉRICO DETALLADO Y
ASÍ DISEÑAR UN SISTEMA TCS RÉDOX A MAYOR ESCALA, INTEGRADO EN UNA FUTURA PLANTA COMERCIAL DE CSP DE ALTA TEMPERATURA.
EL CONCEPTO DE RÉDOX, COMBINADO CON LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR/REACTORES MONOLÍTICOS EN PANAL, PERMITIRÁ EL DESARROLLO DE MÓDULOS DE
ALMACENAMIENTO COMPACTOS Y FLEXIBLES PARA FAVORECER LA EFICIENCIA OPERACIONAL A UN COSTE MÁS BARATO. RESTRUCTURE SENTÓ LAS BASES PARA UN POSTERIOR
DESARROLLO Y LA COMERCIALIZACIÓN DE UNA TECNOLOGÍA NOVEDOSA Y RENOVABLE AL 100 % DE UTILIDAD PARA LA INDUSTRIA DE LA CSP.

12.  MAQUINARIA PESADA
MINERA
• Los camiones mineros cuentan
con un motor diésel, el cual es
un motor térmico que tiene
combustión interna alternativa
que se produce por la auto-
ignición del combustible debido
a altas temperaturas derivadas
de la alta relación de
compresión que posee,
dándose la combustión del GLP
y ocurriendo una reacción
termoquímica con entalpia de
combustión.

13.  ELECTROLISIS
DEL COBRE
La electrólisis, es el proceso
químico mediante el cual un
compuesto es separado por medio
del paso de una corriente eléctrica
durante un tiempo determinado,
por la propiedad de un compuesto
de disociarse en solución, para
provocar el paso de electricidad.
La descomposición electrolítica o
electrólisis es la base de un gran
número de procesos de extracción
y fabricación muy importantes en
la industria moderna.

14.  CIANURACION DEL
ORO
Es una técnica metalúrgica para la
extracción de oro de mineral baja
calidad, que busca convertir el oro
(insoluble en agua) en aniones
metálicos complejos de aurocianida,
solubles en agua, mediante un proceso
denominado lixiviación. Es el proceso
más comúnmente utilizado para la
extracción de oro. Debido a la
naturaleza venenosa del cianuro, el
proceso es muy controvertido y su uso
está prohibido en varios países y
territorios.
Este proceso es exotérmico.