Comprensione delle reazioni endotermiche ed esotermiche

Molte reazioni chimiche rilasciano energia sotto forma di calore, luce o suono. Queste sono reazioni esotermiche. Le reazioni esotermiche possono verificarsi spontaneamente e comportare una maggiore casualità o entropia (ΔS> 0) del sistema. Sono indicati da un flusso di calore negativo (il calore viene disperso nell'ambiente circostante) e diminuiscono nell'entalpia (ΔH < 0). In the lab, exothermic reactions produce heat or may even be explosive.

Vi sono altre reazioni chimiche che devono assorbire energia per procedere. Queste sono reazioni endotermiche. Le reazioni endotermiche non possono verificarsi spontaneamente. È necessario lavorare per far sì che queste reazioni si verifichino. Quando le reazioni endotermiche assorbono energia, durante la reazione viene misurata una caduta di temperatura. Le reazioni endotermiche sono caratterizzate da un flusso di calore positivo (nella reazione) e da un aumento dell'entalpia (+ ΔH).

Esempi di processi endotermici ed esotermici

La fotosintesi è un esempio di una reazione chimica endotermica. In questo processo, le piante usano l'energia del sole per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in glucosio e ossigeno. Questa reazione richiede 15MJ di energia (luce solare) per ogni chilogrammo di glucosio prodotto:

luce solare + 6CO₂(g) + H₂O (l) = C₆H₁₂O₆(aq) + 6O₂(G)

Altri esempi di processi endotermici includono:

• Scioglimento del cloruro di ammonio in acqua
• Alcani di cracking
• Nucleosintesi di elementi più pesanti del nichel nelle stelle
• Evaporazione di acqua liquida
• Ghiaccio che si scioglie

Un esempio di reazione esotermica è la miscela di sodio e cloro per produrre sale da cucina. Questa reazione produce 411 kJ di energia per ogni mole di sale prodotta:

Na (s) + 0,5Cl₂(s) = NaCl (s)

Altri esempi di processi esotermici includono:

• La reazione della termite
• Una reazione di neutralizzazione (ad es. Miscelazione di un acido e una base per formare un sale e acqua)
• La maggior parte delle reazioni di polimerizzazione
• Combustione di un combustibile
• Respirazione
• Fissione nucleare
• Corrosione del metallo (una reazione di ossidazione)
• Sciogliere un acido in acqua

Dimostrazioni che puoi eseguire

Molte reazioni esotermiche ed endotermiche coinvolgono sostanze chimiche tossiche, caldo o freddo estremo o metodi di smaltimento disordinati. Un esempio di una rapida reazione esotermica è la dissoluzione del detersivo per bucato in polvere in mano con un po 'd'acqua. Un esempio di una facile reazione endotermica è la dissoluzione del cloruro di potassio (venduto come sostituto del sale) in mano con acqua.

Queste dimostrazioni endotermiche ed esotermiche sono facili e sicure:

• Emozionanti reazioni esotermiche da provare: riscalda le cose con una di queste semplici dimostrazioni di reazioni esotermiche.
• Crea una reazione endotermica: alcune reazioni endotermiche si raffreddano abbastanza da causare congelamento. Ecco un esempio di reazione abbastanza sicura per i bambini da toccare.
• Come creare una reazione chimica esotermica: alcune reazioni esotermiche producono fiamme e diventano estremamente calde (come la reazione della termite). Ecco una reazione esotermica sicura che produce calore ma non accende incendi o provoca ustioni.
• Prepara ghiaccio caldo da aceto e bicarbonato di sodio: l'acetato di sodio o il "ghiaccio caldo" possono essere usati come reazione endotermica o esotermica, a seconda che si stia cristallizzando o sciogliendo il solido.

Confronto endotermico vs esotermico

Ecco un breve riassunto delle differenze tra reazioni endotermiche ed esotermiche:

Endotermico	esotermico
il calore viene assorbito (si sente freddo)	il calore viene rilasciato (sembra caldo)
è necessario aggiungere energia affinché si verifichi una reazione	la reazione si verifica spontaneamente
il disturbo diminuisce (ΔS < 0)	aumenti di entropia (ΔS> 0)
aumento dell'entalpia (+ ΔH)	diminuzione dell'entalpia (-ΔH)