Exotérmico se refiere a un proceso químico que libera energía como subproducto. Esta energía suele estar en forma de calor, pero también puede estar en forma de luz, electricidad o sonido. La liberación ocurre cuando los enlaces entre los químicos usados en las reacciones se convierten en energía térmica.
Utilizado por primera vez por el químico francés Marcellin Pierre Eugène Berthelot, el término proviene del prefijo griego “ex-” y la palabra thermein. Thermein se refiere a los procesos de calentamiento, mientras que el prefijo ex- significa simplemente afuera, lo que indica que esta es la dirección en la que se dirige el calor cuando se produce. Berthelot creía que todos los procesos químicos podían medirse de alguna manera, como por el calor liberado por reacciones exotérmicas.
Las reacciones exotérmicas tienen lugar en condiciones en las que los reactivos químicos están a presión y volumen constantes. En los casos de reacciones que liberan calor, esto se ve en un aumento de temperatura. Este calor puede provenir de una liberación previa de otro subproducto como la luz. En este caso, la luz es absorbida por las moléculas de la sustancia química, haciendo que las moléculas vibren. Esto a su vez genera el calor.
A veces, el calor es tan mínimo que se necesitan instrumentos científicos para medir el cambio de temperatura. Otras reacciones se sienten sin la ayuda de equipo científico. Las reacciones exotérmicas son comunes y ocurren cuando el agua se condensa a partir del vapor y forma lluvia o cuando se forma nieve en las nubes. Encender una vela da como resultado una reacción química y exotérmica que se siente en el calor de la llama, al igual que la quema de madera o carbón en una estufa produce suficiente calor para calentar toda una casa.
La fisión nuclear es otro ejemplo de reacción exotérmica. En la fisión nuclear, los átomos de ciertos isótopos se dividen, liberando energía térmica. Cuando un átomo se divide con un neutrón, libera no solo calor, sino también un neutrón adicional que continúa para dividir otro átomo, iniciando una reacción en cadena. Es esta reacción en cadena la que impulsa un reactor nuclear y la liberación de energía térmica lo que lo convierte en una fuente de energía tan valiosa. Sin embargo, las reacciones se mantienen bajo control en un reactor; cuando no se controla, la reacción se convierte en la que impulsa una bomba nuclear.
Lo opuesto a una reacción exotérmica es una endotérmica. En este tipo de reacción química, la energía térmica se absorbe en el proceso; esto se ve en reacciones como la fotosíntesis y la evaporación. Estos procesos químicos no pueden tener lugar sin la existencia de calor, y debido a que las reacciones exotérmicas producen calor en lugar de necesitarlo como componente de la reacción, los procesos exotérmicos ocurren de manera más espontánea.