Exotherme Reaktion, Typen und Beispiele

Dieexotherme Reaktion ist eine Art chemischer Reaktion, bei der ein Energietransfer stattfindet, hauptsächlich in Form von Wärme- oder Lichtabgabe. Der Name kommt vom griechischen Präfix Exo, was "im Ausland" bedeutet; und der Begriff "thermisch", der sich auf Wärme oder Temperatur bezieht.

In diesem Sinne können exotherme Reaktionen andere Arten von Energie in die Umgebung übertragen, wo sie erzeugt werden, beispielsweise bei Explosionen und deren Art, kinetische und akustische Energie zu übertragen, wenn Substanzen, die sich in der Gasphase bei hohen Temperaturen befinden, expandiert werden heftiger Weg.

Auf die gleiche Weise wird im Fall der Verwendung von Batterien auch eine Reaktion vom exothermen Typ ausgeführt, nur dass in diesem Fall elektrische Energie transportiert wird.

Index

• 1 Prozess
• 2 Arten
  • 2.1 Verbrennungsreaktionen
  • 2.2 Neutralisierungsreaktionen
  • 2.3 Oxidationsreaktionen
  • 2.4 Termitenreaktion
  • 2.5 Polymerisationsreaktion
  • 2.6 Kernspaltungsreaktion
  • 2.7 Andere Reaktionen
• 3 Beispiele
• 4 Referenzen

Prozess

Zuvor wurde erwähnt, dass bei einer exothermen Reaktion eine Energiefreisetzung auftritt, die in der folgenden Gleichung leichter sichtbar gemacht werden kann:

Reagenzien (s) → Produkt (e) + Energie

Um also die von einem System absorbierte oder freigesetzte Energie zu quantifizieren, wird ein thermodynamischer Parameter namens Enthalpie (bezeichnet mit "H") verwendet. Wenn in einem System (in diesem Fall eine chemische Reaktion) Energie an die Umgebung abgegeben wird, hat die Variation der Enthalpie (ausgedrückt als ΔH) einen negativen Wert.

Andernfalls, wenn die Variation dieses Maßes positiv ist, reflektiert es die Wärmeabsorption der Umgebung. Außerdem ist die Größe der Enthalpievariation des Systems ein Ausdruck der Energiemenge, die zu oder von der Umgebung übertragen wird.

Je grßer die Grße von ΔH ist, desto grßer ist die Freisetzung von Energie von dem System zu dem umgebenden Medium.

Dies liegt daran, dass in diesen Reaktionen die Nettoenergie, die beim Erstellen neuer Verbindungen freigesetzt wird, größer ist als die Nettoenergie, die bei der Fragmentierung der Verbindungen verwendet wird.

Aus dem Obigen kann gefolgert werden, dass diese Art von Reaktionen sehr häufig ist, weil die Produkte der Reaktion eine Energiemenge aufweisen, die in den Bindungen gespeichert ist, die größer ist als das, was anfänglich in den Reaktanten enthalten ist.

Typen

Es gibt verschiedene Arten von exothermen Reaktionen in den verschiedenen Bereichen der Chemie, ob im Labor oder in der Industrie; einige werden spontan durchgeführt, und andere benötigen bestimmte Bedingungen oder irgendeine Art von Substanz, wie beispielsweise einen Katalysator, der hergestellt werden soll.

Folgende sind die wichtigsten Arten von exothermen Reaktionen:

Verbrennungsreaktionen

Die Verbrennungsreaktionen sind solche vom Redox-Typ, die auftreten, wenn eine oder mehrere Substanzen mit Sauerstoff reagieren, was im allgemeinen zur Freisetzung von Licht und Wärmeenergie - das heißt Licht und Wärme - führt, wenn eine Flamme erzeugt wird.

Neutralisierungsreaktionen

Neutralisationsreaktionen sind durch die Wechselwirkung zwischen einer sauren Spezies und einer alkalischen Substanz (Base) gekennzeichnet, um ein Salz und Wasser zu bilden, die eine exotherme Natur aufweisen.

Oxidationsreaktionen

Es gibt viele Reaktionen dieses Typs, die ein exothermes Verhalten zeigen, da die Oxidation von Sauerstoff die Freisetzung einer großen Menge an Energie bewirkt, wie bei der Oxidation von Kohlenwasserstoffen.

Termitenreaktion

Diese Reaktion kann eine Temperatur von etwa 3000ºC erzeugen, und aufgrund der hohen Affinität des Aluminiumpulvers mit einer großen Anzahl von Metalloxiden wird es beim Schweißen von Stahl und Eisen verwendet.

Polymerisationsreaktion

Diese Art von Reaktion ist diejenige, die entsteht, wenn eine bestimmte Anzahl von chemischen Spezies, die Monomere genannt werden, reagiert, welche Einheiten sind, die, wenn sie kombiniert werden, in Ketten wiederholt werden, um makromolekulare Strukturen, die Polymere genannt werden, zu bilden.

Kernspaltungsreaktion

Dieser Prozess bezieht sich auf die Teilung des Kerns eines Atoms, das als schwer betrachtet wird, dh mit einer Massenzahl (A) größer als 200, um Fragmente oder Kerne kleinerer Größe mit einer Zwischenmasse zu erzeugen.

Bei dieser Reaktion, bei der ein oder mehrere Neutronen gebildet werden, wird eine große Menge an Energie freigesetzt, da der Kern mit einem höheren Gewicht eine geringere Stabilität als seine Produkte aufweist.

Andere Reaktionen

Es gibt auch andere exotherme Reaktionen von großer Bedeutung, wie die Dehydratisierung von einigen Kohlehydraten bei der Reaktion mit Schwefelsäure, die Absorption von Wasser durch Natriumhydroxid, das der offenen Luft ausgesetzt ist, oder die Oxidation von metallischen Spezies bei vielen Korrosionsreaktionen.

Beispiele

Einige Beispiele für exotherme Reaktionen auftreten, die eine Veränderung der Enthalpie verursachen, die für die Tatsache negativen Wert hat, die Energie freisetzen, wie oben erwähnt.

Zum Beispiel ist die Verbrennung von Propan eine spontane exotherme Reaktion:

C₃H₈(G) + 5O₂(G) → 3CO₂(g) + 4H₂O (l)

Ein anderer Fall von exothermen Verhalten zeigt die Neutralisationsreaktion zwischen Natriumcarbonat und Salzsäure:

NaHCO₃(ac) + HCl (ac) → NaCl (ac) + H₂O (I) + CO₂(G)

die Oxidation von Ethanol zu Essigsäure in Alkohol verwendet wird, die eine vollständige Umsetzung in der folgenden Gleichung gezeigt wird ebenfalls vorgestellt:

3CH₃CH₂OH + 2K₂Cr₂O₇ + 8H₂SO₄ → CH₃COOH + 2Cr (SO₄)₃ + 2K₂SO₄ + 11H₂O

Eine weitere Klasse von exothermer Reaktion ist der Thermitreaktion Anruf, bei dem das Aluminium mit einem Metalloxide kombiniert wird, wie unten beispielhaft angegeben:

2Al (s) + Glaube₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + Fe (l)

Neben den obigen Beispielen erläutert wurde, gibt es eine Vielzahl von Reaktionen, die auch exotherme betrachtet werden, da die Zersetzung bestimmter organischer Substanzen für die Kompostierung verschwenden.

Sie zeigt auch Pigment Oxidation Luciferin durch die Luciferase-Enzymwirkung die charakteristische Biolumineszenz Firefly und sogar Atmung, unter anderen Reaktionen zu erzeugen.

Referenzen

1. Wikipedia. (s.). Exotherme Reaktion. Von es.wikipedia.org abgerufen
2. BBC (s.). Energieänderungen und reversible Reaktionen. Von bbc.co.uk abgerufen
3. Chang, R. (2007). Chemie, Neunte Ausgabe. (McGraw-Hügel)
4. Walker, D. (2007). Chemische Reaktionen. Wiederhergestellt von books.google.co.ve
5. Saunders, N. (2007). Chemische Reaktionen erforschen. Von books.google.co.ve abgerufen