Príklad exotermických reakcií

Termochémia je časť chémie, ktorá je zodpovedná za štúdium vzťahu medzi chemickými reakciami a zmenami teploty počas reakcií. Keď reagujú dve látky, môže byť reakcia endotermická alebo exotermická.

Endotermické reakcie sú tie, ktoré absorbujú teplo.

Exotermické reakcie sú reakcie, pri ktorých síce reagujú dve alebo viac látok, ale uvoľňujú energiu vo forme tepla. Po dokončení reakcie sa výsledný produkt nazýva endotermické telo, pretože keď je potrebné ho rozložiť, je potrebné mu dodať teplo.

Hlavné charakteristiky endotermických reakcií sú tieto:

• Reakcia si vyžaduje iba katalyzátor alebo spúšťač, niekedy môže byť aj spontánna.
• Len čo začne reakcia, je reaktívnymi látkami rozptýlený v reťazci a nezastaví sa až kým komponenty na seba úplne nezreagujú bez potreby napájania externý.
• Výsledné látky (endotermické telieska) sú chemicky stále zlúčeniny, takže sa ľahko nerozkladajú.
• Na rozklad endotermických telies je potrebné poskytnúť im teplo na to, aby došlo k ich rozkladu.
• Keď začne rozkladná reakcia, neustále si vyžaduje dodanie tepla, pretože prerušením prívodu sa rozklad zastaví.

Príklady exotermických reakcií

Jednou z exotermických reakcií, ktoré sa pokúšajú využiť, je tvorba vody. Vodík (H₂) je plynný prvok, ktorý sa pri vystavení vzduchu vznieti. Stáva sa to preto, lebo sa kombinuje s kyslíkom (O₂), ktorý vyvoláva exogénnu reakciu, to znamená, že vodík spontánne reaguje s kyslíkom, produkuje vodu a vydáva teplo:

2H₂ + O.₂ -> 2 H₂O + teplo

Táto vlastnosť tvorby vody sa použila na vytvorenie vodíkových motorov, pri ktorých reakcia tvorba vody a energia, ktorú vydáva, sa používa na pohyb piestov motora, pričom zostáva iba ako zvyšok Voda. Nevýhodou týchto systémov je, že v prípade havárie alebo úniku kvapaliny z dôvodu horľavosti vodíka existuje veľmi vysoké riziko požiaru alebo výbuchu.

Ďalším príkladom exotermickej reakcie je termit. Termit je zmes veľmi jemného práškového hliníka a niektorých oxidov kovov, ako je oxid meďnatý alebo oxid železitý. Na to, aby sa reakcia mohla zahájiť, je potrebné zapálenie, zvyčajne pomocou horčíkového prúžku. To poskytuje počiatočnú energiu, ktorá sa šíri v reťazci v celej zmesi, kým komponenty úplne nereagujú. Pri reakcii sa hliník kombinuje s kyslíkom oxidu, s ktorým je zmiešaný, pričom vytvára oxid hlinitý a uvoľňuje ďalší kov.

Viera₂ALEBO₃ + 2 Al -> 2 Al₂ALEBO₃ + 2Fe + teplo

Reakcia je veľmi prudká a vydáva veľa tepla. To spôsobí roztavenie kovu, z ktorého sa uvoľňuje kyslík (napríklad železa). Táto vlastnosť sa používa v železničnom priemysle na zváranie koľajníc po ich umiestnení alebo výmene.