Мы объясним, что такое экзотермическая реакция и чем она отличается от эндотермической реакции. А также примеры этой химической реакции
Экзотермические реакции высвобождают энергию
Что такое экзотермическая реакция?
Экзотермическая реакция – это реакция, которая при своем протекании выделяет энергию в виде тепла или света окружающую среду. Когда происходит реакция такого типа, полученные продукты имеют более низкую энергию, чем исходные реактивы
Энтальпия – это величина, определяющая поток тепловой энергии в химических процессах, протекающих при постоянном давлении. Кроме того, эта величина представляет собой обмен энергией между термодинамической системой и окружающей средой. Изменение этой величины (ΔH) в химической реакции используется для классификации ее как эндотермической или экзотермической
ΔH>0 эндотермическая реакция
ΔH<0 экзотермическая реакция
Экзотермические реакции очень важны в биохимических науках. Благодаря таким реакциям живые организмы получают энергию, необходимую для поддержания жизни в процессе, называемом метаболизмом
Большинство экзотермических реакций – это окисление , и когда они протекают очень бурно, они могут вызвать огонь, как при горении. Другими примерами таких реакций являются переходы вещества из одного агрегатного состояния в другое с более низкой энергией, например, из газа в жидкость ( конденсация ) или из жидкости в твердое тело ( затвердевание
На самом деле, многие экзотермические реакции опасны для здоровья , поскольку высвобождаемая энергия резкая и неконтролируемая, что может привести к ожогам или другим повреждениям живых существ
Различия между экзотермическими и эндотермическими реакциями
Эндотермические реакции поглощают энергию, как, например, химический лед.
В каждой химической реакции энергия сохраняется. Это составляет закон сохранения энергии : энергия не создается и не уничтожается, а только преобразуется
В эндотермических реакциях энергия поглощается для превращения реактантов в продукты. В этом типе реакции связи между молекулами , входящими в состав реактивов, разрываются с образованием новых компонентов. Для этого процесса разрушения связей требуется энергия, о которой идет речь. Примером может служить процесс электролиза воды , когда электрическая энергия подводится к молекуле воды, чтобы расщепить ее и превратить в составные элементы
С другой стороны, в экзотермических реакциях реактанты высвобождают химическую энергию , содержащуюся в связях, образующих их молекулы. Выделяемая энергия может быть в виде тепла или света
Примеры экзотермических реакций
Окисление глюкозы является экзотермической реакцией.
К известным экзотермическим реакциям относятся:
- Горение. Это очень быстрая реакция окисления , которая происходит между материалами, называемыми топливом, и кислородом. Топливо состоит в основном из углерода, водорода и, в некоторых случаях, серы. Примерами топлива являются газ метан, бензин и природный газ. В результате этой реакции выделяется большое количество тепла, что может привести к пожару.
- Окисление глюкозы. Это реакция, которую мы животные осуществляем для получения метаболической энергии: мы берем кислород из дыхания и используем его для окисления сахаров, расщепляя молекулу глюкозы на более простые молекулы ( ) и получая в награду молекулы АТФ , богатые химической энергией.
- Смесь калия и воды. Калий является мощным влагопоглотителем, который при смешивании с водой выделяет водород и огромное количество энергии при взрыве. Это происходит со всеми щелочными металлами, хотя и не всегда с одинаковым количеством выделяемой энергии.
- Для образования аммиака (NH3) в реакцию вступают азот (N2) и водород (H2), в результате чего образуется молекула, которая обладает меньшей энергией, чем молекулы, участвующие в реакции. Эта разница в энергии должна быть высвобождена, и происходит это в виде повышения температуры (тепла).
Добавить комментарий