Birçok kimyasal reaksiyon enerjiyi ısı, ışık veya ses şeklinde salar. Bunlar ekzotermik reaksiyonlar. Ekzotermik reaksiyonlar kendiliğinden ortaya çıkabilir ve daha yüksek rastgelelik veya entropi (>S> 0). Negatif bir ısı akışı (çevreye ısı kaybedilir) ve entalpide (ΔH <0) azalma ile gösterilirler. Laboratuarda, ekzotermik reaksiyonlar ısı üretir veya hatta patlayıcı olabilir.
Devam etmek için enerjiyi emmesi gereken başka kimyasal reaksiyonlar da var. Bunlar endotermik reaksiyonlar. Endotermik reaksiyonlar kendiliğinden oluşamaz. Bu reaksiyonların meydana gelmesi için çalışmalar yapılmalıdır. Endotermik reaksiyonlar enerjiyi emdiğinde, reaksiyon sırasında bir sıcaklık düşüşü ölçülür. Endotermik reaksiyonlar, pozitif ısı akışı (reaksiyona) ve entalpide (+ ΔH) bir artış ile karakterizedir.
Endotermik ve Ekzotermik Süreçlere Örnekler
Fotosentez Endotermik kimyasal reaksiyona bir örnektir. Bu süreçte, bitkiler güneşten gelen enerjiyi karbondioksit ve suyu glikoz ve oksijene dönüştürmek için kullanırlar. Bu reaksiyon üretilen her kilogram glikoz için 15MJ enerji (güneş ışığı) gerektirir:
güneş ışığı + 6CO2(g) + H2O (l) = C6'H12Ö6(sulu) + 6O2(G)
Endotermik süreçlerin diğer örnekleri şunları içerir:
- Amonyum klorürün suda çözünmesi
- Kırık alkanlar
- Yıldızlarda nikelden daha ağır elementlerin nükleosentezi
- Buharlaşan sıvı su
- Eriyen buz
Ekzotermik reaksiyonun bir örneği sofra tuzu vermek için sodyum ve klor karışımıdır. Bu reaksiyon, üretilen her tuz molü için 411 kJ enerji üretir:
Na (s) + 0.5Cl2(s) = NaCl (s)
Ekzotermik işlemlerin diğer örnekleri şunları içerir:
- termit reaksiyonu
- Bir nötralizasyon reaksiyonu (örn., Bir tuz ve su oluşturmak için bir asit ve bir bazın karıştırılması)
- Çoğu polimerizasyon reaksiyonu
- Yakıtın yanması
- Solunum
- Nükleer fisyon
- Metalin korozyonu (oksidasyon reaksiyonu)
- Bir asidin suda çözülmesi
Yapabileceğiniz Gösteri
Birçok ekzotermik ve endotermik reaksiyon zehirli kimyasallar, aşırı sıcak veya soğuk veya dağınık imha yöntemlerini içerir. Hızlı ekzotermik reaksiyonun bir örneği, elinizdeki toz çamaşır deterjanını biraz su ile çözmektir. Kolay bir endotermik reaksiyonun bir örneği, potasyum klorürün (tuz yerine geçen) elinizdeki suyla çözülmesidir.
Bu endotermik ve ekzotermik gösteriler güvenli ve kolaydır:
- Denemek için Heyecan Verici Ekzotermik Reaksiyonlar: Bu basit ekzotermik reaksiyon gösterilerinden biriyle işleri ısıtın.
- Endotermik Reaksiyon Yaratın: Bazı endotermik reaksiyonlar donmaya neden olacak kadar soğur. İşte çocukların dokunabileceği kadar güvenli bir reaksiyon örneği.
- Ekzotermik Kimyasal Reaksiyon Nasıl Oluşturulur: Bazı ekzotermik reaksiyonlar alev üretir ve aşırı ısınır (termit reaksiyonu gibi). İşte ısı üreten ancak yangın çıkmayacak veya yanmaya neden olmayacak güvenli bir ekzotermik reaksiyon.
- Sirke ve Karbonattan Sıcak Buz Yap: Sodyum asetat veya "sıcak buz", katıyı kristalleştirmenize veya eritmenize bağlı olarak endotermik veya ekzotermik reaksiyon olarak kullanılabilir.
Endotermik ve Ekzotermik Karşılaştırma
Endotermik ve ekzotermik reaksiyonlar arasındaki farkların kısa bir özeti:
| endotermik | ısı verici |
| ısı emilir (soğuk hisseder) | ısı açığa çıkar (sıcak hisseder) |
| reaksiyonun meydana gelmesi için enerji eklenmelidir | reaksiyon kendiliğinden gerçekleşir |
bozukluk azalır (| entropi artar (>S> 0) | |
| entalpi artışı (+ ΔH) | entalpide azalma (-ΔH) |
Endergonik ve Eksergonik Reaksiyonlar
Endotermik ve ekzotermik reaksiyonlar ısının emilmesi veya salınmasına işaret eder. Kimyasal bir reaksiyonla üretilebilen veya emilebilen başka enerji türleri vardır. Örnek olarak ışık ve ses verilebilir. Genel olarak, enerji içeren reaksiyonlar şu şekilde sınıflandırılabilir: endergonik veya eksergonikEndotermik reaksiyon, endergonik reaksiyona bir örnektir. Ekzotermik bir reaksiyon, bir eksozon reaksiyonuna bir örnektir.
Önemli gerçekler
- Endotermik ve ekzotermik reaksiyonlar sırayla ısıyı emen ve serbest bırakan kimyasal reaksiyonlardır.
- Endotermik reaksiyonun iyi bir örneği fotosentezdir. Yanma ekzotermik reaksiyona bir örnektir.
- Bir reaksiyonun endo- veya ekzotermik olarak sınıflandırılması, net ısı transferine bağlıdır. Herhangi bir reaksiyonda, ısı hem emilir hem de salınır. Örneğin, enerjiyi başlatmak için bir yanma reaksiyonuna girilmelidir (bir kibritle ateş yakmak), ancak daha sonra gerekenden daha fazla ısı açığa çıkar.
Kaynaklar ve İleri Okuma
- Qian, Y.‐Z., vd. “Çeşitli süpernova kaynakları r-Süreci.” Astrofizik Dergisi, cilt. 494, hayır. 1, 10 Şub. 1998, s. 285-296, doi: 10.1086 / 305198.
- Yin, Xi ve diğ. “Düzgün Metal Nanoyapıların Hızlı Üretimine Kendinden Isıtma Yaklaşımı.” Enerji, Biyoloji ve Daha Fazlası İçin Nanomalzemelerin Kimyası, cilt. 2, hayır. 1, 26 Ağu. 2015, s. 37-41, doi: 10.1002 / cnma.201500123.