Primer eksotermnih reakcij

Termokemija je del kemije, ki je odgovoren za preučevanje razmerja med kemičnimi reakcijami in spremembami temperature med reakcijami. Ko dve snovi reagirata, je reakcija lahko endotermna ali eksotermna.

Endotermne reakcije so tiste, ki absorbirajo toploto.

Eksotermne reakcije so tiste, pri katerih med reagiranjem dveh ali več snovi sproščajo energijo v obliki toplote. Ko je reakcija končana, nastali produkt imenujemo endotermno telo, ker ga je treba razgraditi s toploto.

Glavne značilnosti endotermnih reakcij so naslednje:

• Za reakcijo je potreben le katalizator ali sprožilec, včasih je lahko tudi spontana.
• Ko se reakcija začne, jo reaktivne snovi v verigi razpršijo in se ne ustavijo dokler komponente ne reagirajo popolnoma med seboj, brez potrebe po moči zunanji.
• Nastale snovi (endotermna telesa) so kemično stabilne spojine, zato se ne razgradijo zlahka.
• Za razgradnjo endotermnih teles jim je treba zagotoviti toploto za razgradnjo.
• Ko se začne reakcija razgradnje, nenehno zahteva, da se ji dovaja toplota, saj se s prekinitvijo dovoda razgradnja prekine.

Primeri eksotermnih reakcij

Ena od eksotermnih reakcij, ki so jo skušali izkoristiti, je tvorba vode. Vodik (H₂) je plinasti element, ki se pri izpostavljenosti zraku vname. To se zgodi, ker se kombinira s kisikom (O₂), pri čemer nastane eksogena reakcija, to pomeni, da vodik spontano reagira s kisikom, pri čemer proizvaja vodo in odda toploto:

2H₂ + O₂ -> 2 H₂O + toplota

Ta značilnost tvorbe vode je bila uporabljena za ustvarjanje vodikovih motorjev, kjer je reakcija nastanek vode in energija, ki jo oddaja, se uporablja za premikanje batov motorja, ki ima samo ostanek Voda. Pomanjkljivost teh sistemov je, da v primeru nesreče ali puščanja zaradi vnetljivosti vodika obstaja zelo velika nevarnost požara ali eksplozije.

Drug primer eksotermne reakcije je termit. Termit je mešanica zelo finega aluminijevega prahu in nekaj kovinskega oksida, na primer bakrovega ali železovega oksida. Za začetek reakcije je potreben vžig, običajno z magnezijevim trakom. To zagotavlja začetno energijo, ki se v verigi širi po mešanici, dokler komponente popolnoma ne reagirajo. V reakciji se aluminij združi s kisikom oksida, s katerim se meša, tvori aluminijev oksid in sprosti drugo kovino.

Vera₂ALI₃ + 2Al -> 2Al₂ALI₃ + 2Fe + toplota

Reakcija je zelo silovita in oddaja veliko toplote. To povzroči, da se kovina, iz katere se sprosti kisik (v primeru železo), stopi. Ta lastnost se v železniški industriji uporablja za varjenje tirnic, ko so postavljene ali spremenjene.