Endoterme og eksoterme reaktioner

Når kemiske reaktioner opstår , kan de frigive energi i form af varme og kaldes eksoterme, eller de skal absorbere energi for at opstå, og i dette tilfælde kaldes de endoterme. De mest almindelige eksempler på disse typer reaktioner er forbrænding og fotosyntese.

Endoterme og eksoterme kemiske reaktioner

Kemiske reaktioner er processer, hvor kemiske bindinger mellem atomer brydes og danner nye bindinger. I kemiske reaktioner deltager reaktanterne , som er de stoffer, der vil give anledning til reaktionen, og produkterne , som er de stoffer, der opnås ved den kemiske reaktion.

Afhængig af den måde, hvorpå energi er involveret, det vil sige om den absorberes eller frigives, kan kemiske reaktioner være henholdsvis endoterme eller eksoterme.

Hvad er endoterme reaktioner

Ordet endotermisk kommer fra de græske udtryk: endo , der betyder “indad” og termos , der betyder “varme”. Derfor bruges det i kemi til at henvise til reaktioner, der absorberer energi. Disse reaktioner opstår ikke spontant, men kræver tilførsel af energi.

Når endoterme reaktioner absorberer energi, sker der et temperaturfald under reaktionen. De er også karakteriseret ved stigningen i entalpien (+ ΔH), som er en størrelse, der angiver varmeindholdet.

Et almindeligt eksempel på en endoterm reaktion er fotosyntese. I denne proces absorberer planter lysenergi og omdanner kuldioxid og vand til ilt og glukose, et plantenæringsstof. For at producere et kilo glukose kræver denne reaktion en stor mængde energi, som leveres af sollys.

Hvad er eksoterme reaktioner

Ordet eksoterm er afledt af de græske rødder exo , der betyder “udad” og termos , der betyder “varme”. Eksotermiske kemiske reaktioner frigiver energi i form af varme. I tilfælde af eksplosioner udsendes også kinetisk energi.

Eksoterme reaktioner kan opstå spontant. Ligeledes har de højere entropi (ΔS > 0) og lavere entalpi (ΔH < 0). Eksoterme reaktioner kan også være eksplosive.

Et eksempel på en almindelig eksoterm reaktion er den forbrænding, der opstår, når man tænder en tændstik eller brænde.

Eksempler på endoterme og eksoterme reaktioner

Nogle eksempler på endoterme reaktioner er:

• Opløsningen af ​​ammoniumchlorid (NH ₄ Cl) i vand.
• Fordampning af flydende vand.
• smelte is.
• Nedbrydning af vand til brint (H) og oxygen (O).
• Ozonproduktion (O ₃ ).
• Nedbrydningen af ​​kuldioxid (CO ₂ ) til kulstof og ilt.
• Nedbrydning af proteiner ved påvirkning af varme.
• Nedbrydningen af ​​calciumcarbonat (CaCO ₃ ).
• Reaktionen af ​​hydrogenchlorid (HCl) med aluminium for at producere brint.

Nogle eksempler på eksoterme reaktioner er:

• Blandingen af ​​natrium og klor til fremstilling af bordsalt.
• Forbrænding af træ, kul og olie.
• Termit reaktion.
• Blandingen af ​​en syre og en base.
• Åndedrættet.
• Nuklear fission.
• Metalets korrosion.
• Opløs en syre i vand.
• Kondensation af vanddamp.
• Reaktion af metaller med halogener eller oxygen.

Endoterme og eksoterme reaktionsforsøg

For yderligere at forstå, hvordan endoterme og eksoterme reaktioner opstår, og hvordan energi optages og frigives i form af varme, kan følgende forsøg udføres.

Endoterme reaktionsforsøg

eksperimentere med eddike

Materialer

• Eddike eller citronsaft
• Natriumbicarbonat
• bægerglas
• laboratorietermometer

Tilberedning : læg lidt eddike i et bægerglas og sæt termometeret i. Vent 5 minutter, indtil temperaturen stabiliserer sig. Tilsæt derefter små spiseskefulde bagepulver. Observer, hvordan blandingen absorberer varme og reducerer temperaturen.

Muriatinsyreeksperiment

For at udføre dette eksperiment er det vigtigt at være forsigtig med håndteringen af ​​materialerne.

Materialer :

Muriatinsyre (saltsyre) 25%

Natriumbicarbonat

laboratorietermometer

Tilberedning : anbring lidt saltsyre i en beholder. Tilføj et par små spiseskefulde bagepulver . Observer, hvordan reaktionen foregår ved at absorbere varme og sænke temperaturen til et par grader under nul.

Eksoterme reaktionsforsøg

skumeksperiment

• Materialer :
  • Hydrogenperoxid (H ₂ O ₂ )
  • Kaliumiodid (Kl)
  • Skål
• Forberedelse : Kom først hydrogenperoxid i beholderen. Tilsæt derefter kaliumiodid. Vent et par sekunder og observer, hvordan den kemiske reaktion udvikler sig.

Kemiske reaktioner forløber med en vis hastighed, som kaldes reaktionskinetik. Nogle forbindelser kan øge reaktionshastigheden eller bremse den. Disse stoffer kaldes henholdsvis katalysatorer og inhibitorer. Ved at blande hydrogenperoxid med kaliumiodid begyndte nedbrydningsreaktionen af ​​hydrogenperoxid. Som følge heraf dannes iltbobler.

eksperiment med varm is

• Materialer :
  • Eddike
  • Natriumbicarbonat
  • Kasserolle
  • Glasbeholder med låg (varmebestandig)
  • Fad
• Tilberedning : til en halv liter eddike tilsæt langsomt 2 spsk bagepulver. Denne blanding vil give en brusende effekt. Når opbrusningen slutter, koges blandingen i en gryde i en time ved moderat temperatur, indtil der begynder at danne sig en skorpe på væskeoverfladen. Fjern fra varmen og hæld den resterende væske, som nu er natriumacetat, i glasbeholderen. Dæk det godt til og lad det køle af i køleskabet i en halv time. Skrab med en ske de krystaller, der er blevet tilbage på kanten og bunden af ​​gryden. Læg dem på en tallerken. Efter en halv time, fjern forsigtigt glasbeholderen fra køleskabet og afdæk den. Tag nogle krystaller fra pladen og hæld dem i væsken. Se hvordan væsken krystalliserer og bliver varm.

Ved blanding af eddike og natriumbicarbonat sker der en reaktion, hvor kuldioxid frigives i form af bobler, og natriumacetat produceres i flydende tilstand. Når blandingen koger, fordamper vandet, og der bliver en opløsning tilbage, der størkner ved mindre end 54°C. Ved hurtig afkøling af blandingen forbliver opløsningen flydende, selvom den er under frysepunktet. Da det forbliver i en ustabil tilstand, ændrer enhver interferens, såsom den der opstår, når krystaller kastes, rækkefølgen af ​​molekylerne, hvilket forårsager krystallisation og varme frigives. Dette frembringer effekten af ​​varm is.

Bibliografi

• Forskellige forfattere. undervise i kemi. Fra stoffer til kemisk reaktion. (2020). Spanien. Redaktionelt Grao.
• Sykes, P. Reaktionsmekanismer i organisk kemi. (2009). Spanien. Redaktionel Reverté.
• Levenspiel, O. Engineering Chemical Reactions . (2009). Spanien. Redaktionel Reverté.