Gerald R. Van Hecke, Profesor Chemie na Harvey Mudd College, nabízí následující odpověď:
všichni můžeme ocenit, že voda spontánně neváří při pokojové teplotě; místo toho ji musíme zahřát., Protože musíme přidat teplo, vroucí voda je proces,který chemici nazývají endotermickou. Je zřejmé, že pokud některé procesy vyžadují teplo, jiné musí při jejich provádění vydávat teplo. Ty jsou známé jako exotermické. Pro účely této diskuse budou procesy, které vyžadují nebo vydávají teplo, omezeny na změny stavu, známé jako fázové změny a změny v chemické konstituci nebo chemické reakce.
změny stavu zahrnují pevné tavení, zmrazení kapaliny, varu kapaliny nebo kondenzaci plynu. Když pára, která je plynná voda, kondenzuje, uvolňuje se teplo., Stejně tak, když kapalná voda zamrzne, teplo se uvolní. Ve skutečnosti musí být teplo neustále odstraňováno z mrazivé vody nebo se proces zmrazování zastaví. Naše zkušenosti, dělá to pro nás snadné si uvědomit, že vařit vodu nebo jakékoliv tekutiny a tím převést do plynu, tepla je nutné a proces je endotermické. Je méně intuitivní pochopit, že když plyn kondenzuje na kapalinu, teplo se uvolní a proces je exotermický.
možná je snazší vysvětlit změnu exotermické fáze pomocí následujícího argumentu., Tekutá voda musela mít energii do ní, aby se stala párou, a že energie není ztracena. Místo toho je zadržován molekulami plynné vody. Když tyto molekuly kondenzují, aby znovu vytvořily kapalnou vodu, musí být uvolněna energie vložená do systému. A tato uložená energie je vypuštěna jako exotermické teplo. Stejný argument lze učinit pro proces zmrazení: energie se během tavení vloží do kapaliny, takže zmrazení kapaliny do pevné látky opět vrátí tuto energii do okolí.
jako fázové změny, chemické reakce mohou nastat při aplikaci nebo uvolňování tepla., Ty, které vyžadují teplo, jsou popsány jako endotermické a ty, které uvolňují teplo jako exotermické. Přestože jsme obecně docela obeznámeni se změnami endotermické fáze, pravděpodobně jsme ještě více obeznámeni s exotermickými chemickými reakcemi: téměř každý zažil teplo krbu nebo ohně. Spalování dřeva zajišťuje teplo exotermickou chemickou reakcí kyslíku (o) s celulózou (C6H10O5), hlavní chemickou složkou dřeva, za vzniku oxidu uhličitého (CO2), páry (H2O) a tepla., Chemická reakce popisující proces je C6H10O5 + 6O2 = 6co2 + 5h2o + teplo.
v dnešním vesmírném věku pravděpodobně každý viděl raketový start v televizi nebo, pokud má štěstí, osobně. Co tyto rakety pohání, jsou vysoce exotermické chemické reakce. Jeden raketové palivo používá směs pevných chloristan amonný (NH4ClO4) a hliníkové (Al) a produkovat pevný oxid hlinitý, kyselina chlorovodíková plynu, oxidu plynu, páry a tepla: chemické reakce, může být popsán jako 6NH4ClO4 + 10Al = 5Al2O3 + 6HCl + 3N2 + 9H2O + teplo.,
velká oblaka bílé mraky vidět za zahájila rakety jsou opravdu o produktu plyny disperzní bílý oxid hlinitý prášek. Odkud pochází exotermická tepelná energie? Teplo pochází z energie uložené v chemických dluhopisů reaktantu molekuly, které je větší než energie uložená v chemických vazeb produktu molekuly. V endotermické chemické reakce, je situace opačná: více chemická energie je uložena v dluhopisech produktu molekul než u dluhopisů z molekuly reaktantu.
Napsat komentář