Endotherme reactie

IJstalactiet smelten, een voorbeeld van endothermische reactie. Pixabay

Wat zijn endotherme reacties?

A endotherme reactie Het is er een die plaatsvindt moet energie absorberen, in de vorm van warmte of straling, zijn omgeving. Over het algemeen, hoewel niet altijd, kunnen ze worden herkend door een afname van de temperatuur in hun omgeving; of integendeel, ze hebben een warmtebron nodig, zoals die verkregen door een brandende vlam.

De absorptie van energie of warmte is wat alle endotherme reacties gemeen hebben; Hun aard, evenals de betrokken transformaties, zijn erg divers. Hoeveel warmte zou moeten absorberen? Het antwoord hangt af van zijn thermodynamica: de temperatuur waarbij de reactie spontaan optreedt.

Een van de meest emblematische endotherme reacties is bijvoorbeeld de verandering van ijs naar vloeibaar water. Het ijs moet warmte absorberen totdat de temperatuur ongeveer 0º bereikt; Bij die temperatuur wordt de fusie spontaan en zal het ijs absorberen totdat het volledig is geweest.

In warme ruimtes, zoals aan de oevers van een strand, zijn de temperatuur hoger en absorbeert ijs warmte in de hitte; dat wil zeggen, het smelt met een hogere snelheid. Het smelten van gletsjers is een voorbeeld van een ongewenste endotherme reactie.

Kenmerken van een endotherme reactie

- Het belangrijkste kenmerk van een endotherme reactie of proces is dat de producten meer energie zijn dan de reagentia.

- Het verschil in energie tussen hen, ΔH, is altijd positief (h_Product-H_Reagens > 0). Als je waar is, moet er een absorptie van warmte of energie uit de omgeving zijn om te voorzien in deze energiebehoefte.

- Wanneer de gevormde links geen stabiliteit bieden die vergelijkbaar is met de hoeveelheid energie die nodig is om de oude bindingen te verbreken, is dit vóór een endotherme reactie. Daarom is extra energie nodig om de afbraak van de meest stabiele links in de reagentia te bevorderen.

- Hoewel het niet van toepassing is op alle endotherme reacties, veroorzaken verschillende daarvan een daling van de omringende temperatuur. Dit komt omdat ergens de geabsorbeerde warmte komt. Bijgevolg, als de conversie van A en B binnen een container zou worden uitgevoerd, zou het afkoelen.

Kan u van dienst zijn: Renio: ontdekking, eigenschappen, structuur, gebruik

- Hoe endotherm de reactie is, hoe kouder de container en de omgeving zullen worden. In feite zijn sommige reacties zelfs in staat om een ​​dun ijsafdekking te vormen, alsof ze een koelkast hadden verlaten.

Vergelijkingen

Wat zijn de relevante vergelijkingen in een endotherme reactie? De ΔH moet positief zijn. Om het te berekenen, wordt de volgende chemische vergelijking eerst beschouwd:

aa + bb => cc + dd

Waarbij A en B reactant -stoffen zijn, en C en D zijn de producten. Stadsbrieven (A, B, C en D) zijn stoichiometrische coëfficiënten. Om de AH van deze generieke reactie te berekenen, wordt de volgende wiskundige expressie toegepast:

AH_Producten- AH_Reagentia = ΔH_Rxn

U kunt direct doorgaan of de berekeningen afzonderlijk maken. Voor ΔH_Producten Het volgende bedrag moet worden berekend:

C AH_FC + d ΔH_FD

Waar ΔH_F Het is de trainings enthalpie van elke stof die bij de reactie betrokken is. Volgens het verdrag hebben stoffen in hun meest stabiele vormen ΔH_F= 0. Bijvoorbeeld de moleculen van O₂ en h₂, of een vast metaal, ze hebben ΔH_F= 0.

Dezelfde berekening is nu gemaakt voor reactanten, ΔH_Reagentia:

A AH_FA + B ΔH_FB

Maar zoals de vergelijking zegt dat ΔH_Reagentia Het moet worden afgetrokken van ΔH_Producten, Dan moet de vorige som worden vermenigvuldigd met -1. Dus jij hebt:

C AH_FC + d ΔH_FD - (A ΔH_FA + B ΔH_FB)

Als het resultaat van deze berekening een positief getal is, dan is dit een endotherme reactie. En als het negatief geeft, is het een exotherme reactie.

Voorbeelden van gemeenschappelijke endotherme reacties

Droog ijsverdamping

Droog ijs. Bron: Nevit [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)], van Wikimedia Commons

Dit droge ijs is niets meer dan vast kooldioxide, dat door de temperatuur te absorberen en voordat de externe druk begint te sublimeren.

Gebakken brood of kookvoedsel

Gebakken brood. Bron: Pixabay

Gepaneerde brood is een voorbeeld van een chemische reactie, omdat er nu chemische veranderingen zijn vanwege warmte.

De massa en al zijn ingrediënten, hebben de hitte van de oven nodig om alle transformaties uit te voeren, onmisbaar om brood te worden en de typische kenmerken te vertonen.

Zonbaden

Schildpadden die een zonnebad krijgen. Bron: Pixabay

Zo eenvoudig en gemeen. Schildpadden absorberen de warmte van de zon om de temperatuur van hun organisme te reguleren.

Kan u van dienst zijn: natriumnitriet (nano2): structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

Waterelektrolyse

Elektrolyse maakt gebruik van elektrische energie om een ​​molecuul te scheiden in zijn vormende elementen of moleculen. In water worden bijvoorbeeld in water elektrolyse twee gassen gegenereerd: waterstof en zuurstof, elk in verschillende elektroden:

2h₂O => 2H₂ + OF₂

Ook kan natriumchloride dezelfde reactie lijden:

2NACL => 2NA +CL₂

In een elektrode zal de vorming van metaal natrium worden gezien, en in de andere, groene bubbels van chloor.

Fotosynthese

Planten en bomen moeten zonlicht absorberen als energievoorziening om hun biomaterialen te synthetiseren. Hiervoor gebruikt het de CO₂ en water, dat door een lange reeks stappen glucose en andere suikers wordt. Bovendien wordt zuurstof gevormd, dat uit de bladeren wordt vrijgegeven.

Oplossingen van sommige zouten

Als natriumchloride oplost in water, wordt geen merkbare verandering in de externe temperatuur van het glas of de container opgemerkt.

Sommige zouten, zoals calciumchloride, CACL₂, De watertemperatuur stijgt als een product van de grote hydratatie van ca -ionen²⁺. En andere zouten, zoals ammoniumnitraat of chloride, NH₄NEE₃ en NH₄CL, verlaag de watertemperatuur en koel de omgeving af.

Thermische ontledingen

Een van de meest voorkomende thermische uitsplitsingen is die van natriumbicarbonaat, nahco₃, Om co₂ en water te produceren wanneer verwarmd. Veel vaste stoffen, waaronder carbonaten, breken meestal af om Co₂ en de overeenkomstige oxide af te geven. De ontleding van calciumcarbonaat is bijvoorbeeld als volgt:

Dief₃ + Q => Cao + CO₂

Hetzelfde geldt voor magnesium-, strontium- en bariumcarbonaten.

Ammoniumchloride in water

Wanneer een kleine hoeveelheid ammoniumchloride (NH4Cl) in een testbuis in water wordt opgelost, wordt de buis kouder dan voorheen. Tijdens deze chemische reactie wordt warmte geabsorbeerd uit de omgeving.

Natriumtriosulfaat

Wanneer natriumthiosulfaatkristallen (NA₂S₂OF₃.5h₂O), gewoonlijk hypo genoemd, oplossen in water, een koeleffect treedt op.

Kan u van dienst zijn: koperchloride (i) (CUCL): structuur, eigenschappen, gebruik

Auto -motoren

Het verbranden van benzine of diesel in de motoren van auto's, vrachtwagens, tractoren of bus produceert mechanische energie, die wordt gebruikt in de circulatie van deze voertuigen.

Kokende vloeistoffen

Bij het plaatsen van een vloeistof in de hitte verdient dit energie en gaat het naar een gasvormige toestand.

Kook een ei

Bij het aanbrengen van warmte worden ei -eiwitten gedenatureerd die de vaste structuur vormen die meestal wordt ingenomen.

Voedsel koken

Over het algemeen, altijd bij het koken met warmte om voedseleigenschappen te veranderen, tonen endotherme reacties op.

Deze reacties zijn wat ervoor zorgen dat voedsel zachter wordt, kneedbare massa's genereren, de componenten vrijgeven die ze bevatten, onder andere.

Voedselverwarming in de magnetron

Vanwege de microgolfstraling absorberen watermoleculen in voedsel energie, beginnen te trillen en verhogen de temperatuur van het voedsel.

Glazen gieten

Warmteabsorptie door glas maakt zijn vakbonden flexibeler waardoor het gemakkelijker te veranderen is.

Consumptie van kaars

De was van de kaarsen smelt door de warmte van de vlam te absorberen, zijn vorm te veranderen.

Warm waterreiniging

Door heet water te gebruiken om objecten te reinigen die zijn gekleurd met vet, zoals potten of kleding, wordt vet meer vloeistof en is het gemakkelijker te verwijderen.

Warmte sterilisatie van voedsel en andere objecten

Bij het verwarmen van objecten of voedingsmiddelen verhogen de micro -organismen die ze bevatten ook hun temperatuur.

Lange tijd wordt het geleverd, reacties in microbiële cellen treden op. Veel van deze reacties, zoals verbindingen of eiwit denaturatie, doden uiteindelijk micro -organismen.

Koorts infecties gevecht

Wanneer een koorts zich manifesteert, is het omdat het lichaam de warmte produceert die nodig is om de bacteriën en virussen te doden die infecties veroorzaken en ziekten genereren.

Als de gegenereerde warmte veel is en de hoge koorts, worden de lichaamscellen ook beïnvloed en lopen ze het risico op de dood.

Waterverdamping

Wanneer water verdampt en transformeert in stoom, is dit vanwege de hitte die het van de omgeving ontvangt. Naarmate de thermische energie wordt ontvangen door elk watermolecuul, neemt de trillingsenergie toe tot het punt waar u vrij kunt bewegen, waardoor stoom wordt gecreëerd.

Referenties

1. Endotherme reactie Voorbeeld. Hersteld van: Thoughtco.com
2. Endotherm vs. Exotherme reacties. Hersteld van: Khanacademy.borg