Reakcje chemiczne zachodzą codziennie w naszym otoczeniu. Jednak często ich nie zauważamy. Proces reakcji chemicznej polega na tym, że dwie substancje reagują ze sobą i tworzą zupełnie nową substancję. Można je podzielić na reakcje egzotermiczne i endotermiczne. Każdy z nich ma swoje własne parametry i cechy.
Egzotermiczny vs Endotermiczny
Różnica między egzotermiczną a endotermiczną polega na tym, że reakcja egzotermiczna to ta, która oddaje energię do otaczającego środowiska w postaci światła, dźwięku, elektryczności itp., gdy ma miejsce, podczas gdy reakcja endotermiczna to ta, która pochłania energię z otaczającego środowiska w postaci ciepła, kiedy to ma miejsce.
Cechą wyróżniającą reakcję egzotermiczną jest to, że podczas procesu uwalniana jest energia. Czasami ta energia jest nawet większa niż ta, która była potrzebna do przeprowadzenia reakcji w pierwszej kolejności. Przykładem reakcji egzotermicznej jest kondensacja gazu w ciecz. Tutaj ciepło jest uwalniane do otoczenia.
Tymczasem główną cechą reakcji endotermicznej jest pochłanianie energii z otoczenia podczas procesu. Ta energia występuje tylko w postaci ciepła. Przykładem takiej reakcji jest gotowanie wody. Gdy taki proces jest przeprowadzany, woda pochłania ciepło, co powoduje reakcję endotermiczną.
Tabela porównawcza między egzotermicznym i endotermicznym
| Parametry porównania | Egzotermiczny | Endotermiczny |
| Oznaczający | Jest to reakcja chemiczna polegająca na uwolnieniu energii do otaczającego środowiska. | Jest to reakcja chemiczna polegająca na pochłanianiu energii z otaczającego środowiska. |
| Forma energii | Uwolniona energia może mieć postać ciepła, dźwięku, światła, elektryczności itp. | Pochłonięta energia jest zawsze w postaci ciepła. |
| Temperatura | W trakcie procesu temperatura stopniowo spada. | W trakcie procesu temperatura stopniowo wzrasta. |
| Entalpia | W stosunku do produktów reagentów entalpia jest zawsze niższa. | W stosunku do produktów reagentów entalpia jest zawsze wyższa. |
| Zmiana entalpii | Kiedy obliczana jest zmiana entalpii, jest to zawsze wartość dodatnia. | Kiedy obliczana jest zmiana entalpii, jest to zawsze wartość ujemna. |
| Przykład | Przykładem reakcji egzotermicznej jest kondensacja gazu do cieczy. | Przykładem reakcji endotermicznej jest wrząca woda. |
Co to jest egzotermia?
Kiedy ciepło i inne formy energii są oddawane do otoczenia podczas reakcji chemicznej, nazywa się to reakcją egzotermiczną. Entalpia ma zawsze niższą wartość niż iloczyn reagentów. Co więcej, gdy oblicza się zmianę entalpii, zawsze jest to wartość dodatnia dla takich reakcji. Dobrym sposobem na scharakteryzowanie reakcji egzotermicznych jest monitorowanie spadku temperatury.
Aby wiązania mogły powstawać i łamać się w sposób ciągły w trakcie procesu, potrzebna jest pewna ilość energii. W reakcjach egzotermicznych energia wytwarzana podczas procesu jest większa niż energia wymagana do zerwania wiązań. W rezultacie nadmiar energii jest oddawany do środowiska, ponieważ nie pomaga już w reakcji.
Świetnym przykładem reakcji egzotermicznej jest ognisko. Prawie każdy doświadczył upału, siedząc wokół niego. W tym przypadku podczas spalania drewna zachodzi reakcja między tlenem a celulozą. W efekcie do otoczenia uwalniane jest ciepło.
Taka reakcja ma miejsce również podczas startu rakiety. Podczas tego procesu można zauważyć dużą chmurę pary i dymu unoszącą się z dolnego końca pojazdu. Wynika to z reakcji egzotermicznej zachodzącej podczas zużycia paliwa.
Co to jest endotermia?
Kiedy ciepło jest pochłaniane podczas procesu reakcji chemicznej, nazywa się to reakcją endotermiczną. To jedyna forma energii zaangażowana w ten proces. Reakcja ta jest przeciwieństwem reakcji egzotermicznych, ponieważ charakteryzuje się niższą wartością entalpii niż produktu reagentów. Co więcej, gdy oblicza się zmianę entalpii, zawsze jest to wartość ujemna dla takich reakcji.
Podczas tego procesu wiązania są stale formowane i łamane. W takich reakcjach do zerwania wiązań potrzebna jest większa ilość energii niż ilość energii generowanej przez reakcję. Dlatego pochłaniana jest pewna ilość energii. Co więcej, temperatura stopniowo wzrasta, gdy to się dzieje.
Świetnym przykładem reakcji endotermicznej jest gotowanie wody. Aby woda mogła się zagotować, musi zostać osiągnięta pewna temperatura. Osiąga się to poprzez pochłanianie ciepła z otoczenia. W tym konkretnym przypadku pochodzi z ognia używanego do gotowania.
Inne przykłady reakcji endotermicznej obejmują odparowanie, rozkład termiczny, hydrolizę, kraking alkanów, sublimację, rozszczepienie jądrowe, a nawet rozpuszczanie niektórych chemikaliów, takich jak kwas cytrynowy i soda oczyszczona. Każdy z nich pochłania pewną ilość energii do zaistnienia.
Główne różnice między egzotermią a endotermią
- Reakcja egzotermiczna polega na uwolnieniu energii do otaczającego środowiska, podczas gdy reakcja endotermiczna polega na absorpcji energii z otaczającego środowiska.
- Reakcja egzotermiczna uwalnia energię w postaci ciepła, dźwięku, światła, elektryczności itp., podczas gdy reakcja endotermiczna pochłania energię tylko w postaci ciepła.
- Gdy zachodzi reakcja egzotermiczna, temperatura stopniowo spada, natomiast w przypadku reakcji endotermicznej temperatura stopniowo wzrasta.
- W stosunku do produktów reagentów entalpia jest zawsze niższa dla reakcji egzotermicznych, podczas gdy dla tych ostatnich entalpia jest zawsze wyższa.
- Przy obliczaniu zmiany entalpii jest to zawsze wartość dodatnia dla reakcji egzotermicznych, natomiast dla reakcji endotermicznych zawsze ma wartość ujemną.
- Przykładem reakcji egzotermicznej jest kondensacja gazu do cieczy, podczas gdy reakcja endotermiczna to wrząca woda.
Wniosek
Egzotermiczna i endotermiczna to dwa różne rodzaje reakcji, które mają różne skutki, gdy mają miejsce. Po pierwsze, reakcja egzotermiczna uwalnia energię, podczas gdy reakcja endotermiczna ją pochłania. Wynika to z ilości energii potrzebnej do zerwania wiązań chemicznych podczas procesu. Jeśli wytworzona energia jest wyższa, zachodzi reakcja egzotermiczna, natomiast jeśli wytworzona energia jest niższa, zachodzi reakcja endotermiczna.
Inną ważną różnicą między nimi jest to, że reakcja egzotermiczna daje energię w różnych formach, podczas gdy reakcja endotermiczna pochłania energię tylko w jednej postaci, czyli w cieple.
