În reacțiile chimice, energia este necesară în descompunerea legăturilor atomice. Pe măsură ce atomii se rearanjau pentru a forma noi legături chimice, energia este eliberată sub formă de căldură. În reacțiile exoterme, energia totală eliberată este mai mare decât energia totală folosită pentru ruperea legăturilor. Cu toate acestea, pentru reacțiile endoterme, energia totală folosită este mai mare decât energia totală eliberată de formarea noilor legături. În acest sens, procesele exotermice determină o eliberare de căldură în regiunea înconjurătoare, în timp ce procesele endotermice duc la absorbția căldurii din mediul înconjurător.
Exemple de reacții exoterme
Combustia cărbunelui Arderea cărbunelui duce la emisia de cantități mari de energie termică. Această căldură poate fi utilizată pentru generarea de aburi, gătit și alte aplicații industriale. Ecuația de ardere a cărbunelui poate fi reprezentată ca:
Carbon + Oxigen Dioxid de carbon + căldură
C (s) + O2 (g) Ì ¢? Û ???? CO2 (g) + Caldura
Rugarea fierului Metalul de fier reacționează cu oxigenul și apa pentru a forma rugină. Materialul roșu-portocaliu-maron pe fierul corodat. Această reacție chimică eliberează o cantitate mică de energie termică, deci un proces exotermic. Ecuația de formare a ruginei poate fi reprezentată ca:
Fier + Oxigen + Apă Ì ¢? Ă? Ă ª Oxid de fier hidratat + Căldură
Fe (s) + O2 (g) + H2O (l) Fe +
Adăugarea de apă la cald rapid În pregătirea vopselei, adăugarea de apă la var rapid are ca rezultat creșterea temperaturii. Această reacție exotermă poate fi reprezentată prin următoarea ecuație:
Oxidul de calciu + Apa Ì ¢ ?? Û ?? ªª Hidroxidul de calciu + Caldura
CaO (OH) 2 (aq) + căldură CaO (+) + H2O (l)Reacția zincului și a acidului clorhidric Reacția zincului cu acid clorhidric are ca rezultat creșterea temperaturii soluției apoase. Această ecuație poate fi scrisă ca:
Zinc + acid clorhidric Ì ¢? Û ????? Clorura de zinc + hidrogen gaz + caldura
(aq) + H2 (g) + căldură Zn (s) + 2HCl (aq)Exemple de reacții endotermice
Dizolvarea clorurii de amoniu în apă Dizolvarea clorurii de amoniu în apă are ca rezultat absorbția energiei termice din mediul înconjurător, prin urmare o scădere a temperaturii soluției. Această reacție endotermă poate fi reprezentată ca:
Clorura de amoniu + Apă Soluție de clorură de amoniu Scădere de căldură
NH4Cl (s) + H2O (l) NH4Cl (aq) Ì ¢? â ????? Căldură
Dizolvarea tiosulfatului de sodiu în apă Cristalele de tiosulfat de sodiu se dizolvă în apă rezultând formarea unei soluții apoase de temperatură mai scăzută. Acest proces endotermic poate fi reprezentat utilizând următoarea ecuație.
Tiosulfat de sodiu + Apă Soluție de tiosulfat de sodiu - Căldură
Na2S2O3.5H2O + H2O Ì ¢ ã ¢ â, ¬ Å "Ns2SO3 (aq) - căldură
Formarea oxidului nitric Oxigenul și azotul nu reacționează la temperaturi ambiante, cu toate acestea, la temperaturi ridicate; acestea suferă o reacție endotermică care duce la formarea de oxizi diferiți de azot. Un astfel de proces se poate întâmpla în motoarele cu combustie internă, cazanele cu abur funcționând cu combustibil și, în mod natural, în timpul unei lovituri de trăsnet. Reacția chimică pentru formarea oxidului de azot poate fi scrisă ca:
Gazul de azot + gazul de oxigen Ì ¢ ???????? Gaz de oxizi de azot - căldură
N2 (g) + O2 (g) + Ì ¢ ?????? 2NO (g) - Căldură
