Eksotermiliste reaktsioonide näide
Keemia / / July 04, 2021
Termokeemia on keemia osa, mis vastutab keemiliste reaktsioonide ja temperatuurimuutuste vahelise seose uurimise eest reaktsioonide ajal. Kahe aine reageerimisel võib reaktsioon olla endotermiline või eksotermiline.
Endotermilised reaktsioonid on need, mis neelavad soojust.
Eksotermilised reaktsioonid on sellised, kus kaks või enam ainet reageerides eraldavad nad soojuse kujul energiat. Kui reaktsioon on lõppenud, nimetatakse saadud produkti endotermiliseks kehaks, sest kui see lagundada, on vaja seda varustada soojaga.
Endotermiliste reaktsioonide peamised omadused on järgmised:
- Reaktsioon nõuab ainult katalüsaatorit või päästikut, mõnikord võib see olla ka spontaanne.
- Kui reaktsioon algab, hajutatakse see reaktiivsete ainete abil ahelas ja see ei peatu kuni komponendid on üksteisele täielikult reageerinud, ilma et oleks vaja voolu väline.
- Saadud ained (endotermilised kehad) on keemiliselt stabiilsed ühendid, mistõttu nad ei lagune kergesti.
- Endotermiliste kehade lagundamiseks on vaja varustada neid lagunemise jaoks kuumusega.
- Kui lagunemisreaktsioon algab, nõuab see pidevalt sellele soojuse tarnimist, sest tarnimise katkestamisega katkestatakse lagunemine.
Eksotermiliste reaktsioonide näited
Üks eksotermilistest reaktsioonidest, mida on püütud ära kasutada, on vee moodustumine. Vesinik (H2) on gaasiline element, mis õhuga kokkupuutel süttib. See juhtub, kuna see ühendub hapnikuga (O2), tekitades eksogeense reaktsiooni, st vesinik reageerib spontaanselt hapnikuga, tekitades vett ja eraldades soojust:
2H2 + O2 -> 2 H2O + soojus
Seda vee tekkimise omadust on kasutatud vesinikmootorite loomiseks, kus reaktsioon vee moodustumist ja selle eraldatavat energiat kasutatakse mootori kolbide liigutamiseks, jäädes ainult jääki Vesi. Nende süsteemide puuduseks on see, et krahhi või lekke korral on vesiniku tuleohtlikkuse tõttu väga suur tule- või plahvatusoht.
Teine eksotermilise reaktsiooni näide on termiit. Termiit on segu väga peenest alumiiniumpulbrist ja mõnest metalloksiidist, näiteks vaskoksiidist või raudoksiidist. Reaktsiooni alguseks on vajalik süütamine, tavaliselt magneesiumribaga. See annab algenergia, mis levib ahelas kogu segus, kuni komponendid reageerivad täielikult. Reaktsioonis liitub alumiinium oksiidi hapnikuga, millega see segatakse, moodustades alumiiniumoksiidi ja vabastades teise metalli.
Usk2VÕI3 + 2Al -> 2Al2VÕI3 + 2Fe + kuumus
Reaktsioon on väga äge ja annab palju soojust. See põhjustab metalli, millest hapnik eraldub, (näiteks raua) sulamist. Seda funktsiooni kasutatakse raudteetööstuses rööbaste keevitamiseks pärast nende paigutamist või muutmist.