Savjeti

Razumijevanje endotermičkih i egzotermičkih reakcija

Razumijevanje endotermičkih i egzotermičkih reakcija

Mnoge hemijske reakcije oslobađaju energiju u obliku topline, svjetlosti ili zvuka. Ovo su egzotermne reakcije. Egzotermne reakcije mogu se pojaviti spontano i rezultirati većom slučajnošću ili entropijom (ΔS> 0) sustava. Označeni su negativnim toplotnim tokom (toplina se gubi u okolini) i smanjenjem entalpije (ΔH <0). U laboratoriju, egzotermne reakcije proizvode toplinu ili mogu biti čak i eksplozivne.

Postoje i druge hemijske reakcije koje moraju apsorbirati energiju da bi nastavile. Ovo su endotermičke reakcije. Endotermičke reakcije ne mogu se pojaviti spontano. Morate se raditi kako bi se te reakcije i dogodile. Kada endotermičke reakcije apsorbiraju energiju, mjeri se pad temperature tokom reakcije. Endotermičke reakcije karakteriziraju pozitivan protok topline (u reakciju) i porast entalpije (+ ΔH).

Primjeri endotermičkih i egzotermnih procesa

Fotosinteza je primer endotermičke hemijske reakcije. U tom procesu biljke koriste energiju iz sunca za pretvaranje ugljičnog dioksida i vode u glukozu i kisik. Ova reakcija zahtijeva 15 MJ energije (sunčeve svjetlosti) za svaki kilogram glukoze koja se proizvede:

sunčevo svjetlo + 6CO2(g) + H2O (l) = C6H12O6(aq) + 6O2(g)

Ostali primjeri endotermičkih procesa uključuju:

  • Rastvaranje amonijum-hlorida u vodi
  • Pucanje alkana
  • Nukleosinteza elemenata teži od nikla u zvijezdama
  • Isparavajuća tečna voda
  • Topi se led

Primjer egzotermne reakcije je mješavina natrijuma i klora, čime se dobiva kuhinjska sol. Ova reakcija proizvodi 411 kJ energije za svaki mol soli koji se proizvodi:

Na (s) + 0,5Cl2(s) = NaCl (i)

Ostali primjeri egzotermičkih procesa uključuju:

  • Reakcija termita
  • Reakcija neutralizacije (npr. Miješanje kiseline i baze kako bi se dobila sol i voda)
  • Većina reakcija polimerizacije
  • Izgaranje goriva
  • Respiracija
  • Nuklearna fisija
  • Korozija metala (oksidaciona reakcija)
  • Rastvaranje kiseline u vodi

Demonstracije koje možete izvesti

Mnoge egzotermne i endotermičke reakcije uključuju toksične hemikalije, ekstremnu toplinu ili hladnoću ili neuredne metode zbrinjavanja. Primjer brze egzotermne reakcije je otapanje praška za pranje rublja u ruci s malo vode. Primjer jednostavne endotermičke reakcije je rastvaranje kalijevog klorida (koji se prodaje kao zamjena soli) u ruci s vodom.

Ove endotermičke i egzotermne demonstracije su sigurne i jednostavne:

  • Uzbudljive egzotermičke reakcije za pokušaj: Zagrijte stvari jednom od ovih jednostavnih demonstracija egzotermičke reakcije.
  • Stvorite endometrijsku reakciju: Neke endotermičke reakcije postaju dovoljno hladne da uzrokuju smrzavanje. Evo primjera dovoljno sigurne reakcije koju djeca mogu dodirnuti.
  • Kako stvoriti egzotermnu hemijsku reakciju: Neke egzotermne reakcije proizvode plamen i postaju izuzetno vrući (poput reakcije termita). Evo sigurne egzotermne reakcije koja proizvodi toplinu, ali neće započeti vatru ili izazvati opekotine.
  • Napravite vruć led od octa i sode bikarbone: Natrijum acetat ili „vrući led“ mogu se koristiti kao endotermička ili egzotermna reakcija, ovisno o tome kristalizirate li ili otopite krutu tvar.

Endotermna usporedba sa egzotermnim poređenjem

Evo kratkog sažetka razlika između endotermičkih i egzotermičkih reakcija:

EndotermičkiEgzotermno
toplina se apsorbuje (osjeća se hladno)toplina se oslobađa (osjeća se toplo)
za reakciju se mora dodati energijareakcija nastaje spontano
poremećaj se smanjuje (ΔS <0)povećanja entropije (ΔS> 0)
porast entalpije (+ ΔH)smanjenje entalpije (-ΔH)

Endergonske i egergonske reakcije

Endotermičke i egzotermne reakcije odnose se na apsorpciju ili oslobađanje topline. Postoje i druge vrste energije koje se mogu proizvesti ili apsorbirati kemijskim reakcijama. Primjeri uključuju svjetlost i zvuk. Općenito, reakcije koje uključuju energiju mogu se klasificirati kao endergonske ili ekstrogonične. Endotermička reakcija je primjer endergonske reakcije. Egzotermna reakcija je primjer ekstrogonske reakcije.

Ključne činjenice

  • Endotermičke i egzotermne reakcije su kemijske reakcije koje apsorbiraju i oslobađaju toplinu.
  • Dobar primjer endotermičke reakcije je fotosinteza. Izgaranje je primer egzotermne reakcije.
  • Kategorizacija reakcije kao endo- ili egzotermična ovisi o neto prijenosu topline. U bilo kojoj reakciji toplina se i apsorbira i oslobađa. Na primjer, energija mora biti uključena u reakciju izgaranja da bi se pokrenula (paljenje vatre šibicom), ali tada se oslobađa više topline nego što je bilo potrebno.

Resursi i dalje čitanje

  • Qian, Y.-Z. i dr. „Razni izvori Supernove za r- Proces. " The Astrophysical Journal, vol. 494, br. 1, 10. februara 1998., str. 285-296, doi: 10.1086 / 305198.
  • Yin, Xi i dr. „Samo-zagrijavajući pristup brzoj proizvodnji ujednačenih metalnih nanostruktura.“ Hemija nanomaterijala za energiju, biologiju i još mnogo toga, vol. 2, br. 1, 26. avgusta 2015., str. 37-41, doi: 10.1002 / cnma.201500123.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos