- Wat is een exotherme reactie?
- Verschillen tussen exotherme en endotherme reacties
- Voorbeelden van exotherme reactie
We leggen uit wat een exotherme reactie is en wat de verschillen zijn met een endotherme reactie. Ook voorbeelden van deze chemische reactie.
Wat is een exotherme reactie?
Een exotherme reactie is een reactie waarbij energie vrijkomt in de vorm van warmte of licht naar de omgeving. Wanneer dit type reactie optreedt, hebben de verkregen producten een lagere energie dan de oorspronkelijke reactanten.
Enthalpie is een grootheid die de stroom van definieert thermische energie in de chemische processen die plaatsvinden bij Druk constante. Bovendien vertegenwoordigt deze grootte de uitwisseling van Energie tussen een thermodynamisch systeem en zijn omgeving. De variatie van deze grootte (ΔH) in een chemische reactie wordt gebruikt om deze te classificeren als endotherm of exotherm.
ΔH> 0 endotherme reactie.
ΔH <0 exotherme reactie.
Exotherme reacties zijn erg belangrijk in de biochemische wetenschappen. Door dit soort reacties organismen levende wezens krijgen de nodige energie om de leven in een proces dat metabolisme wordt genoemd.
De meeste exotherme reacties zijn van oxidatie, en wanneer ze erg hevig zijn, kunnen ze vuur genereren, zoals in de verbranding. Andere voorbeelden van deze reacties zijn overgangen van de materie van een Staat van aggregatie naar een andere met een lagere energie, zoals gas naar vloeistof (condensatie), of van vloeibaar naar vast (stolling).
In feite zijn veel exotherme reacties gevaarlijk voor de Gezondheid omdat de vrijgekomen energie abrupt en ongecontroleerd is, wat brandwonden of andere schade aan de levende wezens.
Verschillen tussen exotherme en endotherme reacties
In alles chemische reactie energie wordt bespaard. Dit vormt de energiebehoud wet: energie wordt niet gecreëerd of vernietigd, het wordt alleen getransformeerd.
Bij endotherme reacties wordt energie geabsorbeerd om reactanten om te zetten in producten. Bij dit type reactie worden de bindingen van de moleculen waaruit de reactanten bestaan, worden afgebroken om nieuwe componenten te vormen. Dit proces van het verbreken van de binding vereist de betreffende energie. Een voorbeeld hiervan is het elektrolyseproces van Water, waar het wordt geleverd elektrische energie aan het watermolecuul om het te breken en om te zetten in zijn samenstellende elementen.
Aan de andere kant, bij exotherme reacties, komen reactanten vrij chemische energie vervat in de bindingen waaruit de moleculen bestaan. De vrijkomende energie kan in de vorm van warmte of licht zijn.
Voorbeelden van exotherme reactie
Glucose-oxidatie is een exotherme reactie.
Enkele bekende exotherme reacties zijn:
- de verbranding. Het is een reactie van oxidatie zeer snel dat optreedt tussen materialen die brandstoffen en zuurstof worden genoemd. Brandstoffen bestaan voornamelijk uit koolstof, waterstof en in sommige gevallen zwavel. Voorbeelden van brandstoffen zijn methaangas, benzine en natuurlijk gas. Bij deze reactie komen grote hoeveelheden warmte vrij, wat kan leiden tot brand.
- De oxidatie van glucose. Dit is de reactie die we uitvoeren dieren om metabolische energie te verkrijgen: we halen zuurstof uit de ademen en we gebruiken het om suikers te oxideren, het glucosemolecuul te breken in eenvoudiger moleculen (glycolyse) en het verkrijgen van als beloning moleculen van ATP, rijk aan chemische energie.
- Het mengsel van kalium en Water. Kalium is een krachtig droogmiddel dat, wanneer het wordt gemengd met water, bij een explosie waterstof en enorme hoeveelheden energie vrijgeeft. Dit gebeurt bij alle alkalimetalen, hoewel niet altijd met dezelfde hoeveelheid energie die vrijkomt.
- De vorming van ammoniak. Om ammoniak (NH3) te vormen, worden stikstof (N2) en waterstof (H2) omgezet, waardoor een minder energetisch molecuul wordt verkregen dan de moleculen die in reactie worden gebracht. Dat verschil in energie moet worden vrijgegeven, en het treedt op als een toename van temperatuur- (warmte).