Endotermična reakcija

Ledeno stalaktitno taljenje, primer endotermične reakcije. Pixabay

Kaj so endotermične reakcije?

A Endotermična reakcija To je tisto, kar mora potekati v absorpciji energije v obliki toplote ali sevanja, okolice. Na splošno, čeprav ne vedno, jih je mogoče prepoznati z znižanjem temperature v okolici; ali nasprotno, potrebujejo vir toplote, kot je tisti, ki ga dobimo z gorečim plamenom.

Absorpcija energije ali toplote je tisto, kar imajo skupne vse endotermične reakcije; Njihova narava in vključene preobrazbe so zelo raznolike. Koliko toplote naj absorbira? Odgovor je odvisen od njegove termodinamike: temperature, pri kateri se reakcija pojavi spontano.

Na primer, ena najbolj emblematičnih endotermičnih reakcij je sprememba iz ledu v tekočo vodo. Led mora absorbirati toploto, dokler njegova temperatura ne doseže približno 0 °; Pri tej temperaturi njena združitev postane spontana in led se bo absorbiral, dokler ne bo popolnoma.

V vročih prostorih, tako kot na bregovih plaže, so temperature višje in zato led absorbira toploto hitreje; to pomeni, da se topi z večjo hitrostjo. Taljenje ledenikov je primer nezaželene endotermične reakcije.

Značilnosti endotermične reakcije

- Glavna značilnost endotermične reakcije ali procesa je, da so izdelki več energije kot reagenti.

- Razlika v energiji med njimi, ΔH, je vedno pozitivna (h_Izdelek-H_Reagent > 0). Ker je resnična, mora obstajati absorpcija toplote ali energije iz okolice, da bi oskrbovali to potrebo po energiji.

- Ko nastale povezave ne zagotavljajo stabilnosti, primerljive s količino energije, potrebne za razbijanje starih vezi, je pred endotermično reakcijo. Zato je potrebna dodatna energija za spodbujanje razpada najbolj stabilnih povezav v reagentih.

- Čeprav ne velja za vse endotermične reakcije, jih več povzroča znižanje okoliške temperature. To je zato, ker nekje pride v toploto. Posledično bi se, če bi se pretvorba A in B izvedla znotraj posode, ohladila.

Vam lahko služi: Renio: odkritje, lastnosti, struktura, uporabe

- Bolj kot je endotermična reakcija, bo postala hladnejša posoda in njegova okolica. Pravzaprav so nekatere reakcije celo sposobne oblikovati tanek ledeni pokrov, kot da bi pustili hladilnik.

Enačbe

Katere so ustrezne enačbe v endotermični reakciji? ΔH mora biti pozitiven. Za izračun je najprej upoštevana naslednja kemična enačba:

aa + bb => cc + dd

Kjer sta A in B reaktantski snovi, C in D pa sta produkta. Mestna črka (a, b, c in d) so stehiometrični koeficienti. Za izračun ΔH te generične reakcije se uporabi naslednji matematični izraz:

ΔH_Izdelki- ΔH_Reagenti = ΔH_Rxn

Lahko nadaljujete neposredno ali izračune naredite ločeno. Za ΔH_Izdelki Izračunajte naslednjo vsoto:

C ΔH_FC + D ΔH_FD

Kjer ΔH_F To je entalpija treninga vsake snovi, ki sodeluje v reakciji. S konvencijo imajo snovi v njihovih najbolj stabilnih oblikah ΔH_F= 0. Na primer molekule O₂ in h₂, ali trdno kovino, imajo ΔH_F= 0.

Enak izračun je zdaj narejen za reaktante, ΔH_Reagenti:

A ΔH_FA + b ΔH_FB

Toda kot pravi enačba, da je ΔH_Reagenti Odšteti ga je treba od ΔH_Izdelki, Potem je treba prejšnjo vsoto pomnožiti z -1. Torej imate:

C ΔH_FC + D ΔH_FD - (a ΔH_FA + b ΔH_FB

Če je rezultat tega izračuna pozitivno število, je to endotermična reakcija. In če daje negativno, gre za eksotermično reakcijo.

Primeri skupnih endotermičnih reakcij

Suho izhlapevanje ledu

Suhi led. Vir: Nevit [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)], iz Wikimedia Commons

Ta suh led ni nič drugega kot trden ogljikov dioksid, ki z absorpcijo temperature in preden začne zunanji tlak.

Pečen iz kruha ali kuhanje hrane

Pečen kruh. Vir: Pixabay

Pereč kruh je primer kemične reakcije, saj se zdaj zaradi toplote pojavijo kemične spremembe.

Masa in vse njene sestavine potrebujejo toploto pečice, da izvedejo vse preobrazbe, nepogrešljive, da postanejo kruh in kažejo njegove značilne značilnosti.

Sončne kopeli

Želve, ki prejemajo sonce. Vir: Pixabay

Kot preprosta in pogosta, kot se morda zdijo, sončne kopeli, ki jih jemljejo določeni plazilci, na primer želve in krokodili, vstopijo v kategorijo endotrmičnih reakcij. Želve absorbirajo sončno toploto, da uravnavajo temperaturo svojega organizma.

Vam lahko služi: natrijev nitrit (nano2): struktura, lastnosti, uporabe, tveganja

Vodna elektroliza

Elektroliza uporablja električno energijo za ločevanje molekule v njegovih oblikovnih elementih ali molekulah. Na primer, v vodni elektrolizi nastaneta dva plina: vodik in kisik, vsak v različnih elektrodah:

2H₂O => 2H₂ + Tudi₂

Tudi natrijev klorid lahko trpi to isto reakcijo:

2nacl => 2na +cl₂

V elektrodi se bo videla tvorba kovinskega natrija, v drugi pa zeleni mehurčki klora.

Fotosinteza

Rastline in drevesa morajo absorbirati sončno svetlobo kot oskrbo z energijo za sintezo svojih biomaterialov. Za to uporablja co₂ in voda, ki z dolgimi serijami korakov postane glukoza in drugi sladkorji. Poleg tega nastane kisik, ki se sprošča iz listov.

Rešitve nekaterih soli

Če se natrijev klorid raztopi v vodi, ne opazimo opazne spremembe zunanje temperature stekla ali posode.

Nekaj ​​soli, kot so kalcijev klorid, Cacl₂, Temperatura vode se poveča kot produkt velike hidracije Ca ionov²⁺. In druge soli, kot so amonijev nitrat ali klorid, NH₄Ne₃ in nh₄Cl, znižajte temperaturo vode in ohladimo okolico.

Toplotne razgradnje

Eden najpogostejših toplotnih razpadov je natrijeva bikarbonat, Nahco₃, Za proizvodnjo co₂ in vodo, ko se segreva. Številne trdne snovi, vključno z karbonatom, se običajno razgradijo, da sprostijo Co₂ in ustrezni oksid. Na primer, razgradnjo kalcijevega karbonata je naslednje:

Tat₃ + Q => cao + co₂

Enako velja za magnezij, stroncije in barijev karbonate.

Amonijev klorid v vodi

Ko se v epruveti raztopi majhna količina amonijevega klorida (NH4Cl), cev postane hladnejša kot prej. Med to kemijsko reakcijo se toplota absorbira iz okolja.

Natrijev triosulfat

Ko natrijev tiosulfatni kristali (NA₂S₂Tudi₃.5H₂O), ki se običajno imenuje hipo, se raztopi v vodi, pride do hladilnega učinka.

Vam lahko služi: bakreni klorid (i) (cucl): struktura, lastnosti, uporabe

Motorji avtomobilov

Izgorevanje bencina ali dizla v motorjih avtomobilov, tovornjakov, traktorjev ali avtobusa proizvaja mehansko energijo, ki se uporablja pri obtoku teh vozil.

Vrele tekočine

Pri vstavitvi tekočine v toploto zasluži energijo in prehaja v plinasto stanje.

Kuhajte jajce

Ko nanesemo toploto, se jajčne beljakovine denaturirajo, ki tvorijo trdno strukturo, ki jo običajno zaužijemo.

Kuhanje hrane

Na splošno vedno pri kuhanju s toploto za spreminjanje lastnosti hrane se pojavijo endotermične reakcije.

Te reakcije so tisto, zaradi česar hrana postane mehkejša, ustvarjajo mase, med drugim sproščajo komponente, ki jih vsebujejo.

Segrevanje hrane v mikrovalovni pečici

Zaradi mikrovalovnega sevanja molekule vode v energiji absorbiranja hrane začnejo vibrirati in povečevati temperaturo hrane.

Stekleno oblikovanje

Absorpcija toplote s steklom naredi svoje sindikate bolj prilagodljive, kar lažje spremeni.

Poraba sveče

Vosek sveč se topi tako, da absorbira toploto plamena in spremeni obliko.

Čiščenje vroče vode

Z uporabo tople vode za čiščenje predmetov, ki so bili obarvani z maščobo, kot so lonci ali oblačila, maščoba postane bolj tekoča in jo je lažje odstraniti.

Toplotna sterilizacija hrane in drugih predmetov

Pri segrevanju predmetov ali hrane mikroorganizmi, ki jih vsebujejo, tudi zvišajo temperaturo.

Dolgo se dobavljajo reakcije znotraj mikrobnih celic. Številne od teh reakcij, kot so prekinitve povezav ali beljakovinska denaturacija, na koncu ubijejo mikroorganizme.

Vročinska okužba se bori

Ko se vročina manifestira, je to zato, ker telo proizvaja toploto, potrebno za ubijanje bakterij in virusov, ki povzročajo okužbe in ustvarjajo bolezni.

Če je nastala toplota veliko in visoka vročina, vplivajo tudi telesne celice in tvegajo smrt.

Izhlapevanje vode

Ko voda izhlapi in se spremeni v paro, je to zaradi toplote, ki jo prejme iz okolja. Ker toplotna energija sprejema vsako molekulo vode, se njegova vibracijska energija poveča do točke, ko se lahko prosto premikate, kar ustvarja paro.

Reference

1. Primer endotermične reakcije. Okreval od: Thoughtco.com
2. Endotermic Vs. Eksotermične reakcije. Okreval od: Khanacademy.org