Példa exoterm reakciókra

A termokémia a kémia azon része, amely felelős a kémiai reakciók és a reakciók során bekövetkező hőmérsékleti változások kapcsolatának tanulmányozásáért. Ha két anyag reagál, a reakció lehet endoterm vagy exoterm.

Az endoterm reakciók azok, amelyek elnyelik a hőt.

Az exoterm reakciók azok, amelyekben két vagy több anyag reakcióba lép, miközben hő formájában energiát szabadítanak fel. Miután a reakció befejeződött, a kapott terméket endoterm testnek nevezzük, mert mikor kell lebontani, hővel kell ellátni.

Az endoterm reakciók fő jellemzői a következők:

• A reakcióhoz csak katalizátor vagy trigger szükséges, néha spontán is.
• Amint a reakció megkezdődik, a reaktív anyagok láncban diffundálnak és nem állnak meg amíg az alkatrészek teljesen reagálnak egymással, áramigény nélkül külső.
• A keletkező anyagok (endoterm testek) kémiailag stabil vegyületek, ezért nem bomlanak le könnyen.
• Az endoterm testek lebontásához hőt kell biztosítani számukra a lebomláshoz.
• Amikor a bomlási reakció megkezdődik, állandóan hőt kell adni hozzá, mert az ellátás megszakításával a bomlás megszakad.

Példák exoterm reakciókra

Az egyik exoterm reakció, amelyet megpróbáltak kihasználni, a víz képződése. Hidrogén (H₂) olyan gáznemű elem, amely levegő hatására meggyullad. Ez azért történik, mert oxigénnel kombinálódik (O₂), exogén reakciót produkálva, vagyis a hidrogén spontán reagál az oxigénnel, vizet termel és hőt ad le:

2H₂ + O₂ -> 2 H₂O + hő

A víz képződésének ezt a jellemzőjét hidrogénmotorok létrehozására használták, ahol a reakció A víz és az általa leadott energia képződése a motor dugattyúinak mozgatására szolgál, csak maradékként Víz. E rendszerek hátránya, hogy ütközés vagy szivárgás esetén a hidrogén gyúlékonysága miatt nagyon nagy a tűz vagy robbanás veszélye.

Az exoterm reakció másik példája a termesz. A termit nagyon finom alumíniumpor és néhány fémoxid, például réz-oxid vagy vas-oxid keveréke. A reakció megkezdéséhez meg kell gyújtani, általában magnéziumcsíkkal. Ez biztosítja a kezdeti energiát, amely az egész keverékben láncban terjed, amíg az alkatrészek teljesen reagálnak. A reakció során az alumínium összekapcsolódik az oxid oxigénjével, amellyel keveredik, alumínium-oxidot képez és felszabadítja a másik fémet.

Hit₂VAGY₃ + 2Al -> 2Al₂VAGY₃ + 2Fe + hő

A reakció nagyon heves és sok hőt ad le. Ennek eredményeként megolvad a fém, amelyből az oxigén felszabadul (például a vas). Ezt a funkciót használják a vasúti iparban a sínek hegesztésére, miután azokat elhelyezték vagy megváltoztatták.