Экзотермическая реакция это кратко и понятно

Обновлено: 01.07.2024

При протекании химических реакций всегда происходит поглощение или выделение энергии. Д. И. Менделеевым было отмечено, что изменение энергии — важнейший признак химических реакций.

  • поглощается при разрыве химических связей в молекулах реагирующих веществ;
  • выделяется при возникновении химических связей в молекулах продуктов реакции.

В ходе химической реакции теплота может выделяться в окружающую среду или поглощаться из окружающей среды.

Чаще всего в природе протекают экзотермические процессы. В лабораториях и химическом производстве большая часть химических реакций также происходят с выделением теплоты. Реакции соединения, как правило, являются экзотермическими.

Экзотермическая реакция — химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Противоположна эндотермической реакции.

Полное количество энергии в химической системе чрезвычайно трудно измерить или подсчитать. С другой стороны, изменение энтальпии ΔH в химической реакции гораздо легче измерить или сосчитать. Для этих целей используют калориметры. Измеренное значение ΔH соотносится с энергией связи молекул следующим образом:

ΔH = энергия, потраченная на разрыв связей — энергия, выделенная при образовании связей продуктов реакции.

Для экзотермических реакций эта формула даёт отрицательное значение для ΔH, так как большее значение вычитается из меньшего значения. При сгорании водорода, например:

изменение энтальпии равно ΔH = −483.6 кДж на один моль O2.

Примеры

    топлива в кислороде воздуха.
  • Горение пороха.
  • Добавление концентрированной серной кислоты в воду.
  • Окисление жиров и углеводов в живых организмах.

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Экзотермическая реакция" в других словарях:

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ — ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ, ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ, при которой вырабатывается тепло и поднимается температура. Наглядным примером такой реакции является ГОРЕНИЕ. см. также ЭНДОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ … Научно-технический энциклопедический словарь

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ — химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты (напр., горение). См. также Эндотермическая реакция … Российская энциклопедия по охране труда

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ — (от экзо. и греч. therme тепло) химическая реакция (напр., горение), при которой из реагирующей системы в окружающую среду выделяется тепло … Большой Энциклопедический словарь

экзотермическая реакция — Химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 103. Термодинамика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики термодинамика Обобщающие термины определения… … Справочник технического переводчика

экзотермическая реакция — (от экзо. и греч. thérmē тепло), химическая реакция (например, горение), при которой в реагирующей системе выделяется теплота. * * * ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ, химическая реакция (например, горение), при которой из… … Энциклопедический словарь

экзотермическая реакция — egzoterminė reakcija statusas T sritis chemija apibrėžtis Reakcija, kurios metu išsiskiria šiluma. atitikmenys: angl. exothermic reaction rus. экзотермическая реакция … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

экзотермическая реакция — egzoterminė reakcija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. exothermal reaction; exothermic reaction vok. exotherme Reaktion, f; wärmeabgebende Reaktion, f; wärmegebende Reaktion, f rus. экзотермическая реакция, f pranc. réaction… … Fizikos terminų žodynas

экзотермическая реакция — egzoterminė reakcija statusas T sritis Energetika apibrėžtis Cheminė reakcija, kuriai vykstant į aplinką išsiskiria šiluma. Tai kuro deginimas, cheminių junginių susidarymo reakcijos. atitikmenys: angl. exothermic reaction vok. exotherme Reaktion … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Экзотермическая реакция — (от Экзо. и греч. thérmó тепло, жар) химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Э. р. являются, например, Горение, Нейтрализация, большинство реакций образования химических соединений из простых веществ (См. Простое… … Большая советская энциклопедия

В этом смысле экзотермические реакции могут передавать другие виды энергии в окружающую среду, где они генерируются, например, при взрывах и способе передачи кинетической и звуковой энергии, когда вещества, находящиеся в газовой фазе при высоких температурах, расширяются. насильственный путь.


Таким же образом, в случае использования батарей, также проводится экзотермическая реакция, только в этом случае транспортируется электрическая энергия..

  • 1 процесс
  • 2 типа
    • 2.1 Реакции горения
    • 2.2 Нейтрализующие реакции
    • 2.3 Реакции окисления
    • 2.4 Термитная реакция
    • 2.5 Реакционная полимеризация
    • 2.6 Ядерная реакция деления
    • 2.7 Другие реакции

    процесс

    Ранее было упомянуто, что когда происходит экзотермическая реакция, происходит выделение энергии, которое можно легче визуализировать в следующем уравнении:

    Реагенты (ы) → Продукт (ы) + Энергия

    В противном случае, если изменение этой меры является положительным, оно отражает поглощение тепла из окружающей среды. Кроме того, величина изменения энтальпии системы является выражением количества энергии, передаваемой в окружающую среду или из нее..

    Чем больше величина ΔH, тем больше выделение энергии из системы в окружающую среду.

    Это происходит потому, что в этих реакциях чистая энергия, которая выделяется при создании новых связей, больше, чем чистая энергия, используемая при фрагментации связей.

    Из вышесказанного можно сделать вывод, что такого рода реакции очень распространены, поскольку продукты реакции имеют количество энергии, запасенное в связях, больше, чем то, что содержится в реагентах..

    тип

    Существуют различные виды экзотермических реакций в различных областях химии, будь то в лаборатории или в промышленности; некоторые выполняются спонтанно, а другие требуют особых условий или какого-либо типа вещества, такого как катализатор, который будет произведен.

    Ниже приведены наиболее важные виды экзотермических реакций:

    Реакции горения

    Реакции горения представляют собой реакции окислительно-восстановительного типа, которые происходят, когда одно или несколько веществ вступают в реакцию с кислородом, обычно приводя к выделению света и тепловой энергии, то есть света и тепла, когда возникает пламя..

    Реакции нейтрализации

    Реакции нейтрализации характеризуются взаимодействием между кислотой и щелочным веществом (основанием) с образованием соли и воды, которые проявляют экзотермическую природу..

    Реакции окисления

    Существует много реакций такого типа, которые демонстрируют экзотермическое поведение, потому что окисление кислорода вызывает выделение большого количества энергии, как это происходит при окислении углеводородов..

    Термитная реакция

    Эта реакция может давать температуру около 3000 ° C, и из-за высокого сродства алюминиевого порошка с большим количеством оксидов металлов его используют при сварке стали и железа.

    Реакция полимеризации

    Этот тип реакции возникает тогда, когда реагирует определенное количество химических веществ, называемых мономерами, которые представляют собой единицы, которые при объединении повторяются в цепочках с образованием макромолекулярных структур, называемых полимерами..

    Реакция ядерного деления

    Этот процесс относится к разделению ядра атома, считающегося тяжелым, то есть с массовым числом (А), превышающим 200, для получения фрагментов или ядер меньшего размера с промежуточной массой..

    В этой реакции, где образуются один или несколько нейтронов, выделяется большое количество энергии, потому что ядро ​​с большим весом имеет более низкую стабильность, чем его продукты..

    Другие реакции

    Существуют также другие экзотермические реакции, имеющие большое значение, такие как обезвоживание некоторых углеводов при взаимодействии с серной кислотой, поглощение воды, в которой гидроксид натрия находится на открытом воздухе, или окисление металлических частиц во многих реакциях коррозии..

    примеров

    Ниже приведены некоторые примеры экзотермических реакций, которые вызывают изменение энтальпии, которое имеет отрицательное значение из-за того, что они выделяют энергию, как упомянуто выше..

    Например, сгорание пропана является спонтанной экзотермической реакцией:

    Другой случай экзотермического поведения показан реакцией нейтрализации между карбонатом натрия и соляной кислотой:

    Представлено также окисление этанола в уксусную кислоту, используемое в алкотестерах, полная реакция которых показана в следующем уравнении:

    Другим классом экзотермической реакции является так называемая термитная реакция, в которой алюминий объединяется с оксидом металла, как показано ниже:

    В дополнение к объясненным выше примерам существует множество различных реакций, которые также считаются экзотермическими, такие как разложение определенных органических отходов для компостирования..

    Это также подчеркивает окисление люциферинового пигмента под действием фермента люциферазы, чтобы произвести биолюминесценцию, характерную для светлячков, и даже дыхание, среди многих других реакций.

    Экзотермическая реакция — химические реакции, сопровождающаяся выделением теплоты. Полное количество энергии в химической системе чрезвычайно трудно измерить или подсчитать. С другой стороны, изменение энтальпии ΔH в химической реакции гораздо легче измерить или сосчитать. Для этих целей используют калориметры. Измеренное значение ΔH соотносится с энергией связи молекул следующим образом:ΔH = энергия, потраченная на разрыв связей — энергия, выделенная при образовании связей продуктов реакции.Для экзотермических реакций эта формула даёт отрицательное значение для ΔH, так как большее значение вычитается из меньшего значения. Если при экзотермической реакции теплота не успевает отводиться, то реакционная система нагревается.
    Наиболее известными экзотермическими реакциями являются:
    1. Реакция водорода и кислорода - 2H 2 + O 2 → 2 H 2 O с изменением энтальпии ΔH = −483.6 кДж на один моль O 2 .
    2. Реакции горения метана СН 4(г) + 2О 2(г) = СО 2(г) + 2Н 2 О (г) ( СН 4(г) + 2О 2(г) = СО 2(г) + 2Н 2 О (г) + Q)

    3. Реакция серы и кислорода S (кр) + O 2(г) = SO 2(г) + 297 кДж

    Это так называемое термохимическое уравнение. Здесь символ "+Q" означает, что при сжигании метана выделяется теплота. Эта теплота называется тепловым эффектом реакции.Откуда же берется выделяющаяся теплота? Вы знаете, что при химических реакциях рвутся и образуются химические связи. В данном случае рвутся связи между атомами углерода и водорода в молекулах СН 4 , а также между атомами кислорода в молекулах О 2 . При этом образуются новые связи: между атомами углерода и кислорода в молекулах СО 2 и между атомами кислорода и водорода в молекулах Н 2 О. Для разрыва связей нужно затратить энергию (см. "энергия связи" , "энергия атомизации" ), а при образовании связей энергия выделяется. Очевидно, что, если "новые" связи более прочные, чем "старые" , то энергии выделится больше, чем поглотится. Разность между выделившейся и поглощенной энергией и составляет тепловой эффект реакции.Тепловой эффект (количество теплоты) измеряет ется в джоулях.

    Зависимость теплового эффекта реакции от агрегатного состояния веществ связана с тем, что процессы перехода из одного агрегатного состояния в другое (как и некоторые другие физические процессы) сопровождаются выделением или поглощением теплоты. Это также может быть выражено термохимическим уравнением. Пример – термохимическое уравнение конденсации водяного пара:

    В термохимических уравнениях, а при необходимости и в обычных химических уравнениях, агрегатные состояния веществ указываются с помощью буквенных индексов:

    Зависимость теплового эффекта от температуры связана с различиями в теплоемкостях исходных веществ и продуктов реакции.

    Так как в результате экзотермической реакции при постоянном давлении всегда увеличивается объем системы, то часть энергии уходит на совершение работы по увеличению объема, и выделяющаяся теплота будет меньше, чем в случае протекания той же реакции при постоянном объеме.

    Тепловые эффекты реакций обычно рассчитывают для реакций, протекающих при постоянном объеме при 25 ° С и обозначают символом Q o .

    Если энергия выделяется только в виде теплоты, а химическая реакция протекает при постоянном объеме, то тепловой эффект реакции ( Q V ) равен изменению внутренней энергии (D U ) веществ-участников реакции, но с противоположным знаком:

    Под внутренней энергией тела понимают суммарную энергию межмолекулярных взаимодействий, химических связей, энергию ионизации всех электронов, энергию связей нуклонов в ядрах и все прочие известные и неизвестные виды энергии, " запасенные" этим телом. Знак " – " обусловлен тем, что при выделении теплоты внутренняя энергия уменьшается. То есть - U = – Q V .

    Если же реакция протекает при постоянном давлении, то объем системы может изменяться. На совершение работы по увеличению объема также уходит часть внутренней энергии. В этом случае - U = – ( Q P + A ) = –( Q P + P V ),

    где Q p – тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном давлении. Отсюда - Q P = – U – P V .

    Величина, равная U + P V получила название изменение энтальпии и обозначается D H . H = U + P V .

    Следовательно - Q P = – Q H .

    Таким образом, при выделении теплоты энтальпия системы уменьшается. Отсюда старое название этой величины: "теплосодержание" .

    В отличие от теплового эффекта, изменение энтальпии характеризует реакцию независимо от того, протекает она при постоянном объеме или постоянном давлении. Термохимические уравнения, записанные с использованием изменения энтальпии, называются термохимическими уравнениями в термодинамической форме . При этом приводится значение изменения энтальпии в стандартных условиях (25 °С, 101,3 кПа), обозначаемое H о . Например:

    Зависимость количества теплоты, выделяющейся в реакции ( Q ) от теплового эффекта реакции ( Q o ) и количества вещества ( n Б ) одного из участников реакции (вещества Б – исходного вещества или продукта реакции) выражается уравнением:

    Здесь Б – количество вещества Б, задаваемое коэффициентом перед формулой вещества Б в термохимическом уравнении.

    Читайте также: