Eksotermisko reakciju piemērs
Ķīmija / / July 04, 2021
Termoķīmija ir tā ķīmijas daļa, kas ir atbildīga par ķīmisko reakciju un temperatūras izmaiņu saistību izpēti reakciju laikā. Kad reaģē divas vielas, reakcija var būt endotermiska vai eksotermiska.
Endotermiskas reakcijas ir tās, kas absorbē siltumu.
Eksotermiskās reakcijas ir tādas, kurās, reaģējot divām vai vairākām vielām, tās atbrīvo enerģiju siltuma formā. Kad reakcija ir beigusies, iegūto produktu sauc par endotermisku ķermeni, jo, kad to sadalīt, ir nepieciešams to nodrošināt ar siltumu.
Galvenās endotermisko reakciju īpašības ir šādas:
- Reakcijai nepieciešams tikai katalizators vai sprūda, dažreiz tā var būt arī spontāna.
- Kad reakcija sākas, reaktīvās vielas to izkliedē ķēdē un neapstājas līdz komponenti ir pilnībā reaģējuši viens pret otru, bez jaudas ārējs.
- Iegūtās vielas (endotermiskie ķermeņi) ir ķīmiski stabili savienojumi, tāpēc tie viegli nesadalās.
- Lai sadalītu endotermiskos ķermeņus, ir nepieciešams nodrošināt tos ar siltumu, lai sadalīšanās notiktu.
- Kad sākas sadalīšanās reakcija, tam pastāvīgi nepieciešams piegādāt siltumu, jo, pārtraucot padevi, sadalīšanās tiek pārtraukta.
Eksotermisko reakciju piemēri
Viena no eksotermiskajām reakcijām, kuru ir mēģināts izmantot, ir ūdens veidošanās. Ūdeņradis (H2) ir gāzveida elements, kas, nokļūstot gaisā, aizdegas. Tas notiek tāpēc, ka tas apvienojas ar skābekli (O2), izraisot eksogēnu reakciju, tas ir, ūdeņradis spontāni reaģē ar skābekli, radot ūdeni un izdalot siltumu:
2H2 + O2 -> 2 H2O + siltums
Šī ūdens veidošanās īpašība ir izmantota, lai izveidotu ūdeņraža dzinējus, kur reakcija ūdens un tā izdalītās enerģijas veidošanos izmanto, lai pārvietotu dzinēja virzuļus, kuru atlikums ir tikai Ūdens. Šo sistēmu trūkums ir tāds, ka avārijas vai noplūdes gadījumā ūdeņraža uzliesmojamības dēļ pastāv ļoti augsts uguns vai eksplozijas risks.
Vēl viens eksotermiskas reakcijas piemērs ir termīts. Termīts ir ļoti smalka alumīnija pulvera un dažu metāla oksīda, piemēram, vara oksīda vai dzelzs oksīda, maisījums. Lai sāktos reakcija, nepieciešama aizdedzināšana, parasti ar magnija sloksni. Tas nodrošina sākotnējo enerģiju, kas visā maisījumā tiek izplatīta ķēdē, līdz komponenti pilnībā reaģē. Reakcijā alumīnijs apvienojas ar oksīda skābekli, ar kuru tas tiek sajaukts, veidojot alumīnija oksīdu un atbrīvojot otru metālu.
Ticība2VAI3 + 2Al -> 2Al2VAI3 + 2Fe + siltums
Reakcija ir ļoti vardarbīga un izdala daudz siltuma. Tas liek metālam, no kura izdalās skābeklis (piemēram, dzelzs), izkausēt. Šo funkciju dzelzceļa nozarē izmanto sliežu metināšanai, tiklīdz tās ir novietotas vai mainītas.