Екзо- і ендотермічні реакції

Як правило, сума енергій вихідних реагентів не буває рівною сумі енергій кінцевих продуктів реакції. Утворені в результаті хімічної реакції речовини мають або менше, або більше енергії в порівнянні з вихідними речовинами.

У першому випадку реакція супроводжується виділенням зайвої енергії у вигляді кінетичної енергії молекул, тобто тепла. Такі реакції називають екзотермічними (від лат. Exo – назовні і thermo – тепловий).

Так, результатом екзотермічних реакцій є горіння.

Якщо подібні реакції протікають дуже швидко, то за короткий час виділяється велика кількість тепла, що часто супроводжується вибухом. Прикладом такої реакції служить згоряння пороху.

Однак для початку навіть екзотермічних реакцій необхідна енергія активації. Іноді ця енергія надзвичайно мала, і реакція (наприклад, вибух) може відбутися в результаті випадкових причин. Але в деяких випадках, для того щоб запустити реакцію, тобто як кажуть, подолати енергетичний бар’єр, потрібна деяка енергія, що надходить ззовні.

Порох сам по собі не вибухне.

Для вибуху потрібна енергія у вигляді іскри, яка викличе реакцію в невеликій кількості молекул, а звільнена в результаті цієї реакції енергія запустить аналогічний процес в сусідніх ділянках.

Далі реакція згоряння буде поширюватися з величезною швидкістю.

Такий самопосилюючийся процес називають ланцюговою реакцією. Точно так само йде справа з сумішшю водню і кисню – гримучим газом. Варто тільки в гримучий газ потрапити невеликій іскрі або піднести до нього щось палаюче, як почнеться ланцюгова реакція сполуки кисню з воднем, яка буде супроводжуватися виділенням великої кількості енергії, тобто вибухом.

Хімічні реакції, при яких енергія кінцевих продуктів виявляється вище енергії вихідних речовин, вимагають постійного припливу цієї енергії ззовні. Такі реакції називають ендотермічними, вони супроводжуються поглинанням тепла.

Найбільш наочним прикладом ендотермічної реакції є приготування їжі.

Для того щоб сирі продукти перетворилися на варені або смажені, в них має статися багато різних реакцій, більшість з яких потребують постійного надходження теплоти із зовнішнього середовища. Тому ці продукти доводиться протягом якогось, іноді досить тривалого, часу тримати в каструлі з киплячою водою, на сковороді або в духовці.

Виділення і поглинання енергії в хімічних реакціях відіграють величезну роль у процесах, що забезпечують існування і життєдіяльність всіх живих організмів, у тому числі і людини, про що буде докладно розказано в подальших главах.

Перевірте свої знання

  • Сформулюйте закон діючих мас.
  • Що таке температурний коефіцієнт швидкості реакції?
  • Яку роль виконують каталізатори та інгібітори хімічних реакцій?
  • Що таке екзотермічні і ендотермічні реакції?
Посилання на основну публікацію