Αν κάψετε ένα κερί, το κερί αντιδρά με το οξυγόνο και παράγει διοξείδιο του άνθρακα και νερό, απελευθερώνοντας θερμότητα και φως. Αυτή είναι μια εξώθερμη αντίδραση, μια αντίδραση που απελευθερώνει ενέργεια στο περιβάλλον της. Τα προϊόντα έχουν λιγότερη ενέργεια από τα αντιδρώντα. Η περίσσεια ενέργειας απελευθερώνεται ως θερμότητα, φως ή ήχος. Η καύση, η αναπνοή και η εξουδετέρωση είναι όλες εξώθερμες.
Η ενεργειακή μεταβολή προέρχεται από τη θραύση και τον σχηματισμό δεσμών. Η θραύση των δεσμών απαιτεί ενέργεια. Ο σχηματισμός δεσμών απελευθερώνει ενέργεια. Σε μια εξώθερμη αντίδραση, η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν σχηματίζονται νέοι δεσμοί είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απαιτείται για τη θραύση υπαρχόντων δεσμών. Το καθαρό αποτέλεσμα είναι η απελευθέρωση ενέργειας. Η μεταβολή ενθαλπίας, δέλτα H, είναι αρνητική. Η αντίδραση είναι συχνά αυθόρμητη επειδή τα προϊόντα έχουν χαμηλότερη ενέργεια από τα αντιδρώντα.
Εξώθερμες αντιδράσεις υπάρχουν παντού. Η καύση καυσίμων τροφοδοτεί κινητήρες, παράγει ηλεκτρική ενέργεια και θερμαίνει σπίτια. Η αναπνοή στα κύτταρα οξειδώνει τη γλυκόζη για να παράγει ATP, απελευθερώνοντας ενέργεια. Η εξουδετέρωση ενός οξέος με μια βάση απελευθερώνει θερμότητα. Η θερμιτική αντίδραση μεταξύ αλουμινίου και οξειδίου του σιδήρου απελευθερώνει τόση θερμότητα που παράγει λιωμένο σίδηρο. Οι θερμαντήρες χεριών χρησιμοποιούν την εξώθερμη οξείδωση του σιδήρου για να παράγουν θερμότητα.
Οι εξώθερμες αντιδράσεις μπορεί να είναι επικίνδυνες αν δεν ελεγχθούν. Μια ανεξέλεγκτη αντίδραση σε ένα χημικό εργοστάσιο μπορεί να προκαλέσει εκρήξεις και πυρκαγιές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αντιδραστήρες διαθέτουν συστήματα ψύξης, βαλβίδες εκτόνωσης πίεσης και διαδικασίες διακοπής λειτουργίας έκτακτης ανάγκης. Η ενέργεια που απελευθερώνεται είναι χρήσιμη, αλλά πρέπει να διαχειρίζεται.
Comments
No comments yet. Be the first to share a thought.
Leave a comment