Reakcja endotermiczna

Topnienie stalaktytu lodu, przykład reakcji endotermicznej. Pixabay

Jakie są reakcje endotermiczne?

A reakcja endotermiczna Jest to, że ma miejsce, musi wchłonąć energię, w postaci ciepła lub promieniowania, otoczenia. Zasadniczo, choć nie zawsze, można je rozpoznać przez spadek temperatury w ich otoczeniu; lub wręcz przeciwnie, potrzebują źródła ciepła, takiego jak to uzyskane przez płonący płomień.

Absorpcja energii lub ciepła jest tym, co wspólne mają wszystkie reakcje endotermiczne; Ich natura, a także zaangażowane transformacje, są bardzo zróżnicowane. Ile ciepła powinno się pochłaniać? Odpowiedź zależy od jej termodynamiki: temperatury, w której reakcja występuje spontanicznie.

Na przykład jedną z najbardziej symbolicznych reakcji endotermicznych jest zmiana z lodu na ciekłą wodę. Lód musi wchłonąć ciepło, aż jego temperatura osiągnie około 0º; W tej temperaturze jego połączenie staje się spontaniczne, a lód będzie pochłaniał się, aż zostanie całkowicie.

W gorących przestrzeniach, podobnie jak na brzegach plaży, temperatury są wyższe, a zatem lód pochłania ciepło szybciej; to znaczy topi się z większą prędkością. Topienie lodowców jest przykładem niepożądanej reakcji endotermicznej.

Charakterystyka reakcji endotermicznej

- Główną cechą reakcji lub procesu endotermicznego jest to, że produkty są bardziej energią niż odczynniki.

- Różnica w energii między nimi, ΔH, jest zawsze pozytywna (h_Produkt-H_Odczynnik > 0). Będąc prawdą, musi być wchłanianie ciepła lub energii z otoczenia, aby zaspokoić tę potrzebę energii.

- Gdy utworzone linki nie zapewniają stabilności porównywalnej z ilością energii wymaganej do zerwania starych wiązań, jest to przed reakcją endotermiczną. Dlatego potrzebna jest dodatkowa energia, aby promować rozkład najbardziej stabilnych linków w odczynnikach.

- Chociaż nie dotyczy wszystkich reakcji endotermicznych, kilka z nich powoduje spadek temperatury otaczającej. Dzieje się tak, ponieważ przychodzi gdzieś wchłaniane ciepło. W konsekwencji, gdyby konwersja A i B zostanie przeprowadzona w pojemniku, ochłodzi.

Może ci służyć: renio: odkrycie, właściwości, struktura, zastosowania

- Im bardziej endotermiczna jest reakcja, tym chłodniejszy pojemnik i jego otoczenie. W rzeczywistości niektóre reakcje są w stanie nawet utworzyć cienką pokrycie lodowe, jakby zostawili lodówkę.

Równania

Jakie są odpowiednie równania w reakcji endotermicznej? ΔH musi być dodatnie. Aby to obliczyć, najpierw uważa się następujące równanie chemiczne:

AA + BB => CC + DD

Gdzie A i B są substancjami reagującymi, a C i D są produktami. Listy miejskie (A, B, C i D) to współczynniki stechiometryczne. Aby obliczyć ΔH tej ogólnej reakcji, zastosowano następujące wyrażenie matematyczne:

ΔH_Produkty- ΔH_Odczynniki = ΔH_Rxn

Możesz kontynuować bezpośrednio lub dokonać obliczeń osobno. Dla δH_Produkty Należy obliczyć następującą sumę:

C δH_FC + D δH_FD

Gdzie δh_F Jest to entalpia treningowa każdej substancji zaangażowanej w reakcję. Zgodnie z konwencją substancje w najbardziej stabilnych postaciach mają δh_F= 0. Na przykład cząsteczki O₂ i H₂, lub stały metal, mają δh_F= 0.

Te same obliczenia są teraz dokonywane dla reagentów, HH_Odczynniki:

A δH_FA + B δH_FB

Ale jak mówi równanie, hh_Odczynniki Należy go odjąć od δh_Produkty, Wówczas poprzednia suma musi zostać pomnożona przez -1. Więc masz:

C δH_FC + D δH_FD - (a δh_FA + B δH_FB)

Jeśli wynik tego obliczeń jest liczba dodatnia, to reakcja endotermiczna. A jeśli daje negatywne, jest to reakcja egzotermiczna.

Przykłady typowych reakcji endotermicznych

Parowanie suchego lodu

Suchy lód. Źródło: Nevit [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)], z Wikimedia Commons

Ten suchy lód jest niczym więcej niż stałym dwutlenkiem węgla, który poprzez pochłanianie temperatury i przed ciśnieniem zewnętrznym zaczyna sublimować.

Pieczone chleba lub gotowania jedzenia

Pieczony chleb. Źródło: Pixabay

Purkowany chleb jest przykładem reakcji chemicznej, ponieważ istnieją teraz zmiany chemiczne z powodu ciepła.

Masa i wszystkie jej składniki potrzebują ciepła piekarnika, aby przeprowadzić wszystkie transformacje, niezbędne, aby stać się chlebem i wykazywać typowe cechy.

Kąpiele słoneczne

Żółwie otrzymujące opalanie. Źródło: Pixabay

Tak proste i powszechne, że mogą się wydawać, kąpiele słoneczne, które pobierane są niektóre gady, takie jak żółwie i krokodyle, wchodzą do kategorii reakcji endotrmicznych. Żółwie pochłaniają ciepło słońca, aby regulować temperaturę ich organizmu.

Może ci służyć: azotyn sodu (nano2): struktura, właściwości, zastosowania, ryzyko

Elektroliza wody

Elektroliza wykorzystuje energię elektryczną do oddzielenia cząsteczki w elementach tworzących lub cząsteczkach. Na przykład w elektrolizy wodnej wytwarzane są dwa gazy: wodór i tlen, każdy w różnych elektrodach:

2h₂O => 2h₂ + ALBO₂

Również chlorek sodu może ponieść tę samą reakcję:

2NAcl => 2na +cl₂

W elektrodzie będzie widoczne tworzenie metalicznego sodu, aw drugim zielone pęcherzyki chloru.

Fotosynteza

Rośliny i drzewa muszą wchłaniać światło słoneczne jako zasilanie energii w celu syntezy swoich biomateriałów. W tym celu używa CO₂ i woda, która przez długą serię kroków staje się glukozą i innymi cukrami. Ponadto powstaje tlen, który jest uwalniany z liści.

Rozwiązania niektórych soli

Jeśli chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie, nie zostanie zauważona znaczna zmiana temperatury zewnętrznej szkła lub pojemnika.

Niektóre sole, takie jak chlorek wapnia, CACL₂, Temperatura wody wzrasta jako produkt wielkiego nawodnienia jonów CA²⁺. I inne sole, takie jak azotan amonu lub chlorek, NH₄NIE₃ i NH₄CL, zmniejsz temperaturę wody i ochłodzić jej otoczenie.

Rozkład termiczny

Jednym z najczęstszych rozpadów termicznych jest wodorowęglan sodu, Nahco₃, Produkować co₂ i wodę po podgrzewaniu. Wiele ciał stałych, w tym węglany, zwykle rozkłada się na uwalnianie CO₂ i odpowiadającego tlenku. Na przykład rozkład węglanu wapnia jest następujący:

Złodziej₃ + Q => Cao + co₂

To samo dotyczy węglanów magnezu, strontu i baru.

Chlorek amonu w wodzie

Gdy niewielka ilość chlorku amonu (NH4Cl) rozpuszczona w wodzie w rurce testowej, rurka staje się zimniejsza niż wcześniej. Podczas tej reakcji chemicznej ciepło jest pochłaniane ze środowiska.

Triosyarczan sodu

Kiedy kryształy tiosiarczanu sodu (na₂S₂ALBO₃.5h₂O), powszechnie nazywane hipo, rozpuszcza się w wodzie, występuje efekt chłodzenia.

Może ci służyć: chlorek miedzi (I) (CUCL): Struktura, właściwości, zastosowania

Silniki samochodowe

Spalanie benzyny lub oleju napędowego w silnikach samochodów, ciężarówek, ciągników lub autobusu wytwarza energię mechaniczną, która jest stosowana w krążeniu tych pojazdów.

Wrzące płyny

Podczas wkładania cieczy w ogniu zarabia energię i przechodzi do stanu gazowego.

Gotuj jajko

Podczas zastosowania ciepła białka jaj są denaturowane, tworząc stałą strukturę, która jest zwykle spożywana.

Gotowanie jedzenia

Ogólnie rzecz biorąc, zawsze podczas gotowania z ciepłem w celu zmiany właściwości żywności, występują reakcje endotermiczne.

Te reakcje powodują, że jedzenie staje się bardziej miękkie, generuje masy plastyczne, uwalniają zawarte elementy, między innymi.

Ocieplenie jedzenia w kuchence mikrofalowej

Z powodu promieniowania mikrofalowego cząsteczki wody w żywności wchłaniają energię, zaczynają wibrować i zwiększać temperaturę pokarmu.

Formowanie szklane

Absorpcja ciepła przez szkło sprawia, że ​​jego związki są bardziej elastyczne, ułatwiając zmianę.

Spożycie świecy

Wosk świec topi się poprzez pochłanianie ciepła płomienia, zmieniając jego kształt.

Czyszczenie ciepłej wody

Używając gorącej wody do czyszczenia obiektów zabarwionych tłuszczem, takimi jak garnki lub ubrania, tłuszcz staje się bardziej płynny i łatwiej jest usunąć.

Sterylizacja cieplna żywności i innych przedmiotów

Podczas ogrzewania przedmiotów lub żywności zawierane przez nich mikroorganizmy również zwiększają ich temperaturę.

Od dłuższego czasu jest dostarczany, występują reakcje w komórkach drobnoustrojów. Wiele z tych reakcji, takich jak pęknięcia linków lub denaturacja białka, kończy się zabijaniem mikroorganizmów.

Infekcje gorączki walczą

Kiedy manifestuje się gorączka, to dlatego, że ciało wytwarza ciepło niezbędne do zabicia bakterii i wirusów, które powodują infekcje i generują choroby.

Jeśli wytwarzane ciepło jest dużo i wysoka gorączka, dotknięte są również komórki ciała i ryzyko śmierci.

Parowanie wody

Kiedy woda odparowuje i przekształca się w parę, dzieje się tak z powodu ciepła, które otrzymuje w środowisku. Ponieważ energia cieplna jest odbierana przez każdą cząsteczkę wody, jej energia wibracji wzrasta do punktu, w którym można się swobodnie poruszać, tworząc pary.

Bibliografia

1. Przykład reakcji endotermicznej. Odzyskane z: Thoughtco.com
2. Endotermiczny vs. Reakcje egzotermiczne. Odzyskane z: Khanacademy.org