Diferența dintre reacțiile endoterme și exoterme

Diferența principală - Reacții endotermice vs. exoterme

Reacțiile chimice pot fi împărțite în două grupe ca reacții endotermice și reacții exoterme în funcție de transferul de energie între mediul înconjurător și sistemul în care are loc reacția. Pentru a clasifica o anumită reacție chimică ca endotermă sau exotermă, putem calcula schimbarea de entalpie între reactanți și produse. Dacă nu, putem observa schimbarea temperaturii amestecului de reacție. Principala diferență între reacțiile endotermice și exoterme este aceea reacțiile endotermice absoarbă energia din mediul înconjurător, în timp ce reacțiile exoterme eliberează energie înconjurătoare.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt reacțiile endoterme?
      - Definiție, proprietăți, exemple
2. Ce sunt reacțiile exoterme
      - Definiție, proprietăți, exemple
3. Care este diferența dintre reacțiile endoterme și exoterme
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: combustie, endotermie, entalpie, exotermă, căldură, energie internă

Ce sunt reacțiile endoterme?

Reacțiile endoterme sunt reacțiile chimice care absorb energia termică din mediul înconjurător. Aceasta înseamnă că energia trebuie dată din exterior pentru inițierea și progresia unei reacții endoterme. Ca urmare, temperatura sistemului scade.

Pe măsură ce sistemul absoarbe energia din exterior, schimbarea de entalpie a reacției are o valoare pozitivă. Entalpia este suma energiei interne a unui sistem și energia necesară pentru menținerea volumului și presiunii sistemului în mediul respectiv. La început, entalpia sistemului este egală cu suma entalpiilor reactanților. La sfârșitul reacției endotermice, entalpia sau energia produselor este mai mare datorită absorbției energiei. Acest lucru poate fi explicat ca mai jos.

A + B → C + D

ΔH = H_C + H_D - H_A + H_B

ΔH = (H_produse) - (H_reactanti) = O valoare pozitivă

Unde,

AH este schimbarea de entalpie care apare după reacție,
HC și HD sunt entalpii produselor C și, respectiv, D
HA și HB sunt entalpii de reactanți A și, respectiv, B.

Figura 1: Enthalpii de reactanți și produse ale unei reacții endoterme

Reacția endotermică poate fi ușor de recunoscut prin atingerea paharului sau a tubului de test în care are loc reacția. Paharul se va simți mai rece decât înainte. Acest lucru se datorează faptului că absoarbe energia din exterior.

Exemple de reacții endoterme

Dizolvarea solidului de clorură de amoniu în apă:

NH₄CI_(E) + H₂O_(L) + căldură → NH₄CI_(Aq)

Amestecarea apei cu clorură de potasiu:

KCI_(E) + H₂O_(L) + căldură → KCI_(Aq)

Reacționarea acidului etanoic cu carbonat de sodiu:

CH₃COOH_(Aq) + N / A₂CO_{3 (s)} + căldură → CH₃GÂNGURI^-N / A⁺_(Aq) + H⁺_(Aq) + CO₃^2-_(Aq)

Rețineți că "căldura" este inclusă în partea dreaptă a ecuației de reacție. Acest lucru indică absorbția căldurii de către sistem.

Ce sunt reacțiile exoterme

Reacțiile exoterme sunt reacții chimice care eliberează energia termică în mediul înconjurător. Aceasta înseamnă că energia este eliberată în exterior când reacția chimică progresează. Deoarece energia internă este eliberată din sistem, entalpia produselor este mai mică decât entalpia reactanților. Acest lucru poate fi explicat ca mai jos.

P + Q → R + S

ΔH = H_R + H_S - H_P + H_Q

ΔH = (H_produse) - (H_reactanti) = O valoare negativă

Schimbarea entalpiei este o valoare negativă acum, deoarece energia internă a reactanților este mai mică datorită eliberării energiei. Temperatura sistemului va crește odată cu reacția exotermică. Prin urmare, se poate ghici dacă o reacție chimică particulară este endotermă sau exotermă doar prin atingerea peretelui recipientului în care are loc reacția. Într-o reacție exotermă, recipientul se va încălzi.

Figura 2: Enthalpii de reactanți și produse ale unei reacții exoterme

Exemple de reacții exoterme

Arderea gazului hidrogen:

2H_{2 (g)} + O_{2 (g)} 2H₂O_(L) + căldură

Combustia etanolului (ardere completă):

CH₃CH₂OH_(L) + 3O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)} + 3H₂O_(L)

Diferența dintre reacțiile endoterme și exoterme

Definiție

Reacții endotermice: Reacțiile endoterme sunt reacțiile chimice care absorb energia termică din mediul înconjurător.

Reacții exoterme: Reacțiile exoterme sunt reacții chimice care eliberează energia termică în mediul înconjurător.

Temperatura

Reacții endotermice: Scăderea temperaturii cu progresia reacțiilor endotermice.

Reacții exoterme: Creșterea temperaturii cu evoluția reacțiilor exoterme.

entalpia

Reacții endotermice: Entalpia reactanților este mai mică decât cea a produselor în reacțiile endoterme.

Reacții exoterme: Entalpia reactanților este mai mare decât cea a produselor în reacții exoterme.

Schimbarea entalpiei

Reacții endotermice: Modificarea entalpiei (ΔH) este o valoare pozitivă pentru reacțiile endoterme.

Reacții exoterme: Schimbarea entalpiei (ΔH) este o valoare negativă pentru reacțiile exoterme.

Energie

Reacții endotermice: Energia trebuie dată sistemului în reacții endoterme.

Reacții exoterme: Energia este eliberată din sistem în reacții endoterme.

Concluzie

Reacțiile chimice sunt clasificate ca reacții endoterme și exoterme în funcție de transferul de energie între sistem și împrejurimi. Principala diferență între reacțiile endotermice și exoterme este că reacțiile endoterme absorb energie din mediul înconjurător, în timp ce reacțiile exoterme eliberează energie înconjurător. Fiecare reacție chimică poate fi grupată în aceste două categorii prin calcularea schimbării entalpiei în reacție.

Referințe:

1. Reacții endotermice. Reacții endoterme, exemple de reacții endoterme [protejat prin e-mail] N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 21 iulie 2017.
2. "Exothermic vs. Endothermic and K." LibreTexts. Libretexts, 08 martie 2017. Web. Disponibil aici. 21 iulie 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Reacția endotermică" de către Colegiul Brazosport - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Reacție exotermă" de către Colegiul Brazosport - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons

Ştiinţă