Voorbeeld van exotherme reacties

Thermochemie is het deel van de chemie dat verantwoordelijk is voor de studie van de relatie tussen chemische reacties en veranderingen in temperatuur tijdens reacties. Wanneer twee stoffen reageren, kan de reactie endotherm of exotherm zijn.

Endotherme reacties zijn reacties die warmte absorberen.

Exotherme reacties zijn reacties waarbij, terwijl twee of meer stoffen reageren, ze energie afgeven in de vorm van warmte. Zodra de reactie is voltooid, wordt het resulterende product een endotherm lichaam genoemd, omdat wanneer het moet worden afgebroken, het van warmte moet worden voorzien.

De belangrijkste kenmerken van endotherme reacties zijn de volgende:

• De reactie vereist alleen een katalysator of trigger, soms kan het ook spontaan zijn.
• Zodra de reactie begint, wordt deze in een keten verspreid door de reactieve stoffen en stopt niet totdat de componenten volledig op elkaar hebben gereageerd, zonder dat er stroom nodig is extern.
• De resulterende stoffen (endotherme lichamen) zijn chemisch stabiele verbindingen, dus ze ontleden niet gemakkelijk.
instagram story viewer
• Om endotherme lichamen te ontbinden, is het noodzakelijk om ze van warmte te voorzien om de ontleding te laten plaatsvinden.
• Wanneer de ontledingsreactie begint, moet er constant warmte aan worden toegevoerd, omdat door het onderbreken van de toevoer de ontleding wordt onderbroken.

Voorbeelden van exotherme reacties

Een van de exotherme reacties waarvan geprobeerd is te profiteren, is de vorming van water. Waterstof (H₂) is een gasvormig element dat bij blootstelling aan lucht vlam vat. Dit gebeurt omdat het combineert met zuurstof (O₂), waardoor een exogene reactie ontstaat, dat wil zeggen dat waterstof spontaan reageert met zuurstof, waarbij water wordt geproduceerd en warmte wordt afgegeven:

2H₂ + O₂ -> 2 H₂O + warmte

Dit kenmerk van de vorming van water is gebruikt om waterstofmotoren te maken, waarbij de reactie van vorming van water en de energie die het afgeeft, wordt gebruikt om de zuigers van een motor te bewegen, met alleen als residu Water. Het nadeel van deze systemen is dat bij een crash of lekkage door de ontvlambaarheid van waterstof de kans op brand of explosie zeer groot is.

Een ander voorbeeld van een exotherme reactie is termiet. Termiet is een mengsel van zeer fijn aluminiumpoeder en wat metaaloxide, zoals koperoxide of ijzeroxide. Om de reactie te laten beginnen, is ontsteking noodzakelijk, meestal met een magnesiumstrip. Dit levert de initiële energie die zich in een keten door het mengsel voortplant totdat de componenten volledig reageren. Bij de reactie combineert het aluminium met de zuurstof van het oxide waarmee het is gemengd, waarbij aluminiumoxide wordt gevormd en het andere metaal vrijkomt.

Geloof₂OF₃ + 2Al -> 2Al₂OF₃ + 2Fe + warmte

De reactie is zeer heftig en geeft veel warmte af. Hierdoor smelt het metaal waaruit de zuurstof vrijkomt (in het voorbeeld ijzer). Deze functie wordt in de railindustrie gebruikt om rails te lassen nadat ze zijn geplaatst of gewijzigd.