EKSOTERM REAKSJON: PROSESS, TYPER OG EKSEMPLER - KJEMI - 2026

Den eksoterme reaksjonen er en type kjemisk reaksjon der en energioverføring skjer, hovedsakelig i form av frigjøring av varme eller lys. For eksempel oppstår enhver forbrenningsreaksjon, der noe brenner, en eksoterm reaksjon.

I løpet av dagliglivet er det vanlig å se hvordan forskjellige eksotermiske reaksjoner foregår naturlig eller forårsaket av å forårsake endringer i temperaturen på forskjellige steder. Disse temperaturendringene kan måles ved hjelp av et termometer.

Eksoterm reaksjon med frigjøring av varme

I denne forstand kan eksoterme reaksjoner overføre andre typer energi til mediet der de blir generert, som forekommer med eksplosjoner og deres måte å overføre kinetisk og sonisk energi når stoffer som er i gassfasen ved høye temperaturer utvides fra voldelig måte.

På samme måte, når det gjelder bruk av batterier, blir det også utført en reaksjon av eksotermisk type, bare i dette tilfellet transporteres elektrisk energi.

Motsatt til disse reaksjonene er endotermiske reaksjoner som absorberer energi.

Prosess

Forbrenning av en fyrstikk er en eksoterm reaksjon

Det ble tidligere nevnt at når en eksoterm reaksjon oppstår, oppstår en energiutgivelse, som lettere kan visualiseres i følgende ligning:

Reagens (er) → Produkt (er) + Energi

For å kvantifisere energien som er absorbert eller frigjort av et system, brukes en termodynamisk parameter kalt entalpi (betegnet som "H"). Hvis det i et system (i dette tilfellet, en kjemisk reaksjon) frigjøres energi mot omgivelsene, vil endringen i entalpi (uttrykt som ΔH) ha en negativ verdi.

Ellers, hvis variasjonen av dette tiltaket er positiv, gjenspeiler det absorpsjonen av varme fra omgivelsene. På samme måte er størrelsen på endringen i systemets entalpi et uttrykk for mengden energi som overføres til eller fra miljøet.

Jo større størrelsen på ΔH er, jo større blir frigjøring av energi fra systemet til det omgivende miljøet.

Dette skjer fordi i disse reaksjonene er nettoenergien som frigjøres når nye bindinger opprettes, større enn nettoenergien som brukes i fragmenteringen av bindingene.

Fra det ovennevnte kan det utledes at denne reaksjonsklassen er veldig vanlig, fordi reaksjonsproduktene har en mengde energi lagret i bindingene som er større enn den som er inneholdt i reaktantene opprinnelig.

typer

Det finnes forskjellige typer eksotermiske reaksjoner innen de forskjellige kjemiområdene, enten i laboratoriet eller i industrien; noen utføres spontant og andre trenger spesifikke forhold eller en slags substans som katalysator for å bli produsert.

De viktigste typene eksotermiske reaksjoner er listet opp nedenfor:

Forbrenningsreaksjoner

Forbrenningsreaksjoner er de av redoks-typen som oppstår når en eller flere stoffer reagerer med oksygen, generelt for å resultere i frigjøring av lys og termisk energi - det vil si lys og varme - når det produseres en flamme.

Nøytraliseringsreaksjoner

Nøytraliseringsreaksjoner er preget av samspillet mellom en sur art og et basisk stoff (base) for å danne et salt og vann, som viser en eksoterm karakter.

Oksidasjonsreaksjoner

Det er mange reaksjoner av denne typen som viser eksoterm oppførsel, fordi oksidasjon av oksygen forårsaker frigjøring av en stor mengde energi, slik som skjer ved oksidasjon av hydrokarboner.

Termittreaksjon

Denne reaksjonen kan gi en temperatur på omtrent 3000 ° C, og på grunn av den høye affiniteten til aluminiumspulver med et stort antall metalloksider, brukes den i sveising av stål og jern.

Polymerisasjonsreaksjon

Denne typen reaksjoner er den som oppstår når et visst antall kjemiske arter kalt monomerer reagerer, som er enheter som når de kombineres gjentas i kjeder for å danne makromolekylære strukturer kalt polymerer.

Kjernefysjonsreaksjon

Denne prosessen refererer til inndelingen av kjernen i et atom som anses som tung-det er, med et massetall (A) større enn 200- for å produsere fragmenter eller kjerner av mindre størrelse med en mellommasse.

I denne reaksjonen, hvor en eller flere nøytroner dannes, frigjøres en stor mengde energi fordi kjernen med en større vekt har mindre stabilitet enn produktene.

Andre reaksjoner

Det er også andre eksoterme reaksjoner av stor relevans, som dehydrering av noen karbohydrater når man reagerer med svovelsyre, absorpsjon av vann presentert av natriumhydroksid utsatt for friluft eller oksidasjon av metalliske arter i mange korrosjonsreaksjoner.

Eksempler på eksoterme reaksjoner

Nedenfor er noen eksempler på eksoterme reaksjoner, som gir en variasjon i entalpi som har en negativ verdi på grunn av det faktum at de frigjør energi:

Et tent lys

Prosessen med forbrenning av parafin og veken til lyset gir en eksoterm reaksjon som genererer varme og lys.

Tenn et fosfor

Når en fyrstikk tennes, genereres det en reaksjon mellom de kjemiske stoffene som utgjør den og oksygenet som er i luften. På denne måten genereres en eksoterm reaksjon som produserer både lys og varme.

Puster

Respirasjonsprosessen gir en eksoterm reaksjon i celler under gassutveksling. På denne måten omdannes glukose sammen med oksygen til karbondioksid og varme.

Brennende ved

Å brenne tre gir en eksoterm reaksjon ved at det resulterende produktet av denne reaksjonen manifesterer seg som varme og temperatur.

Propanforbrenning

For eksempel er forbrenning av propan en spontan eksoterm reaksjon:

C ₃ H ₈ (g) + 5O ₂ (g) → 3CO ₂ (g) + 4H ₂ O (l)

Natriumkarbonat - saltsyre-nøytraliseringsreaksjon

Et annet tilfelle av eksotermisk oppførsel er vist ved nøytraliseringsreaksjonen mellom natriumkarbonat og saltsyre:

NaHCO ₃ (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H ₂ O (l) + CO ₂ (g)

Oksidasjon av etanol til eddiksyre

Oksidasjon av etanol til eddiksyre som brukes i pusteapparat er også presentert, hvis komplette reaksjon er vist i følgende ligning:

3CH ₃ CH ₂ OH + 2K ₂ Cr ₂ O ₇ + 8H ₂ SO ₄ → CH ₃ COOH + 2Cr (SO ₄ ) ₃ + 2K ₂ SO ₄ + 11H ₂ O

Termittreaksjon

En annen type eksoterm reaksjon er den såkalte termittreaksjonen, der aluminium kombineres med et metalloksyd, som eksemplifisert nedenfor:

2Al (r) + Fe ₂ O ₃ (r) → Al ₂ O ₃ (r) + Fe (l)

Stålspon + eddik

Denne blandingen fungerer som en form for langsom forbrenning der stålet gjennomgår en oksidasjonsprosess takket være virkningen av eddik.

"Hunde bjeffing"

Denne reaksjonen får dette navnet, siden den gir av en lyd som ligner på hundens bjeffing.

Denne reaksjonen finner sted inne i et laboratorirør hvor lystgass og nitrogenoksid og karbonbisulfat blandes.

Glassflaske + alkohol

I likhet med reaksjonen generert av det nevnte eksperimentet, er det å gni en glassflaske med alkohol på en slik måte at det produseres en flamme.

Vaskemiddel + vann

Når vaskemiddel såpe er oppløst, kan en eksoterm reaksjon sees. Dette er et av de lettest observerbare eksemplene på eksoterme reaksjoner i hjemmet.

Elefanttannkrem

Dette er et eksperiment som vanligvis brukes for å forklare dynamikken i eksoterme reaksjoner. Det består av oppløsningen av hydrogenperoksyd i noe såpemedium, slik at det på denne måten blir produsert en stor mengde skum.

En katalysator (kaliumjodid) tilsettes denne blandingen, noe som hjelper den raske nedbrytningen av peroksydet.

Svovelsyre + sukker

Dehydratiseringsprosessen til sukker gir en åpenbar eksoterm reaksjon. Når du blander svovelsyre med sukker, er den dehydrert og det kommer en kolonne med svart røyk, noe som får miljøet til å lukte som brente bein.

Sodium + vann

Natrium eller ethvert alkalisk medium reagerer sterkt med vann. Når du tilfører alkalimetall til vannet (litium, natrium, kalium, rubidium eller cesium), må det reagere.

I den grad antallet element er høyere i periodiske tabeller, vil reaksjonen være sterkere.

Natriumacetat

Natriumacetat er kjent som varm is. Dette materialet starter fra krystallisering av frosne løsninger som i stedet for å frigjøre kulde, frigjør varme.

På grunn av utseendet kalles det "is", men faktisk er krystallisert natriumacetat et av de vanligste materialene som brukes til å lage håndvarmere.

Soda + eddik

Denne blandingen gir en eksoterm reaksjon som genererer store mengder skum, derfor brukes den ofte for å ligne eksplosjonen av en vulkan.

Slekta på flasken

I dette eksperimentet blir hydrogenperoksyd (hydrogenperoksyd) blandet med kaliumpermanganat. På denne måten bryter permanganat hydrogenperoksyd, og får en stor mengde røyk og varme til å frigjøres.

Eksplosive gummy bjørner

Gummy bjørner er rike på sukrose (sukker), et stoff som når det blandes med kaliumklorat ved høye temperaturer, gir en voldsom eksplosjon og bevegelse av gummy bjørner.

Lyn i et rør

Denne reaksjonen oppstår når en etsende syre blandes med alkohol eller aceton.

På denne måten kan en kraftig kjemisk reaksjon sees som resulterer i generering av lys inne i et rør som ligner på lynet.

Frys vann

Under denne prosessen frigjør vannet energi i form av varme, derfor når vannkubene fryser, finner en eksoterm reaksjon sted.

Korrosjon av metaller

Rene metaller, det vil si i deres naturlige tilstand når de kommer i kontakt med luft, produserer en oksidasjonsreaksjon sammen med generering av varme, derfor sies denne prosessen å være eksoterm.

Forbrenningsprosess

Forbrenningsprosessen til enhver gass, for eksempel metan eller naturgass, gir en eksoterm reaksjon som manifesterer seg ved generering av varme, og ved noen tilfeller, når forbrenning skjer på en kontrollert måte, kan den også produsere lys.

Annen

I tillegg til eksemplene som tidligere er forklart, er det et stort utvalg av reaksjoner som også regnes som eksoterme, for eksempel dekomponering av visse organiske stoffer i avfall til kompostering.

Det fremhever også oksidasjonen av luciferinpigmentet ved at virkningen av luciferase-enzymet gir den karakteristiske bioluminescensen av ildfluer, og til og med respirasjon, blant mange andre reaksjoner.

referanser

1. Wikipedia. (SF). Eksoterm reaksjon. Mottatt fra es.wikipedia.org
2. BBC. (SF). Energiendringer og reversible reaksjoner. Gjenopprettet fra bbc.co.uk
3. Chang, R. (2007). Kjemi, niende utgave. (McGraw-Hill).
4. Walker, D. (2007). Kjemiske reaksjoner. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
5. Saunders, N. (2007). Utforske kjemiske reaksjoner. Mottatt fra books.google.co.ve