Gerald R. Van Hecke, Professor i kemi ved Harvey Mudd College, giver følgende svar:
Vi kan alle forstå, at vand ikke spontant koger ved stuetemperatur; i stedet skal vi opvarme det., Fordi vi skal tilføje varme, er kogende vand en proces, som kemikere kalder endoterm. Det er klart, at hvis nogle processer kræver varme, skal andre afgive varme, når de finder sted. Disse er kendt som eksotermiske. Med henblik på denne diskussion, processer, der kræver eller afgiver varme, vil være begrænset til tilstandsændringer, kendt som faseændringer, og ændringer i kemisk sammensætning, eller kemiske reaktioner.
tilstandsændringer indebærer en fast smeltning, en flydende frysning, en flydende kogning eller en gaskondensering. Når damp, som er gasformigt vand, kondenserer, frigives varme., Ligeledes når flydende vand fryser, afgives varme. Faktisk skal varme kontinuerligt fjernes fra frysevandet, ellers stopper fryseprocessen. Vores erfaring gør det nemt for os at indse, at for at koge vand eller væske og derved omdanne til en gas, kræves varme, og processen er endoterm. Det er mindre intuitivt at forstå, at når en gas kondenserer til en væske, afgives varme, og processen er eksoterm.
måske er det lettere at forklare en eksoterm faseændring ved hjælp af følgende argument., Flydende vand måtte have energi lagt i det for at blive damp, og den energi går ikke tabt. I stedet bevares det af de gasformige vandmolekyler. Når disse molekyler kondenserer til dannelse af flydende vand igen, skal energien, der sættes i systemet, frigives. Og denne lagrede energi slippes ud som eksoterm varme. Det samme argument kan gøres for fryseprocessen: energi sættes i en væske under smeltning, så frysning af væsken til et fast stof returnerer igen denne energi til omgivelserne.som faseændringer kan der forekomme kemiske reaktioner ved påføring eller frigivelse af varme., De, der kræver varme at forekomme, beskrives som endoterm, og dem, der frigiver varme som eksoterm. Selvom vi generelt er ganske fortrolige med endoterme faseændringer, er vi sandsynligvis endnu mere fortrolige med eksoterme kemiske reaktioner: næsten alle har oplevet varmen fra en pejs eller lejrbål. Afbrænding af træ giver varme gennem den eksoterme kemiske reaktion med oxygen (O) med cellulose (C6H10O5), de store kemiske komponent af træ, til at producere kuldioxid (CO2), damp (H2O) og varme., Den kemiske reaktion, der beskriver processen, er C6H10O5 + 6O2 = 6CO2 + 5H2O + varme.
i dagens rumalder har sandsynligvis alle set en raketlancering på TV eller, hvis de er heldige, personligt. Hvilke kræfter disse raketter er meget eksoterme kemiske reaktioner. En raket brændstof bruger en blanding af faste ammoniumperchlorat (NH4ClO4) og aluminium metal (Al), for at producere et solidt aluminium-oxid, saltsyre, gas -, kvælstof gas, damp og varme: Den kemiske reaktion kan beskrives som 6NH4ClO4 + 10Al = 5Al2O3 + 6HCl + 3N2 + 9H2O + varme.,
de store bølger af hvide skyer set bag lancerede raketter er virkelig produktgasserne, der spredes det hvide aluminiumo .idpulver. Hvor kommer den eksoterme varmeenergi fra? Varmen kommer fra den energi, der er lagret i de kemiske bindinger af reaktantmolekylerne-som er større end den energi, der er lagret i de kemiske bindinger af produktmolekyler. Ved endotermiske kemiske reaktioner vendes situationen: mere kemisk energi opbevares i produktmolekylernes bindinger end i reaktantmolekylernes bindinger.
Skriv et svar