Processo di reazione esotermica, tipi ed esempi

ilreazione esotermica è un tipo di reazione chimica in cui si verifica un trasferimento di energia, principalmente sotto forma di calore o rilascio di luce. Il nome deriva dal prefisso greco Exo, che significa "all'estero"; e il termine "termico", che si riferisce al calore o alla temperatura.

In questo senso, le reazioni esotermiche possono trasferire altri tipi di energia all'ambiente in cui sono generate, come ad esempio con esplosioni e il loro modo di trasferire energia cinetica e sonora quando le sostanze che si trovano nella fase gassosa ad alte temperature vengono espanse da modo violento.

Allo stesso modo, nel caso dell'uso di batterie, viene eseguita anche una reazione di tipo esotermico, solo che in questo caso viene trasportata energia elettrica.

indice

• 1 processo
• 2 tipi
  • 2.1 Reazioni di combustione
  • 2.2 Reazioni di neutralizzazione
  • 2.3 Reazioni di ossidazione
  • 2.4 Reazione termite
  • 2.5 Reazione di polimerizzazione
  • 2.6 Reazione di fissione nucleare
  • 2.7 Altre reazioni
• 3 esempi
• 4 riferimenti

processo

Precedentemente, è stato detto che quando si verifica una reazione esotermica si verifica un rilascio di energia, che può essere visualizzato più facilmente nella seguente equazione:

Reattivi (i) → Prodotto (i) + Energia

Quindi, per quantificare l'energia assorbita o rilasciata da un sistema, viene utilizzato un parametro termodinamico chiamato entalpia (indicato con "H"). Se in un sistema (in questo caso una reazione chimica) c'è un rilascio di energia nell'ambiente circostante, allora la variazione dell'entalpia (espressa come ΔH) avrà un valore negativo.

Altrimenti, se la variazione di questa misura è positiva, riflette l'assorbimento di calore dell'ambiente circostante. Inoltre, la grandezza della variazione di entalpia del sistema è un'espressione della quantità di energia che viene trasferita verso o dall'ambiente.

Maggiore è la grandezza di ΔH, maggiore è il rilascio di energia dal sistema al mezzo circostante.

Questo perché in queste reazioni l'energia netta che viene rilasciata quando vengono creati nuovi collegamenti è maggiore dell'energia netta utilizzata nella frammentazione dei collegamenti.

Da quanto sopra si può dedurre che questo tipo di reazioni è molto comune, perché i prodotti della reazione hanno una quantità di energia immagazzinata nei legami che è maggiore di quella che è contenuta inizialmente nei reagenti.

tipo

Esistono diversi tipi di reazioni esotermiche nei vari campi della chimica, sia in laboratorio che nell'industria; alcuni vengono eseguiti spontaneamente e altri richiedono condizioni specifiche o un tipo di sostanza come un catalizzatore da produrre.

I seguenti sono i tipi più importanti di reazioni esotermiche:

Reazioni di combustione

Le reazioni di combustione sono quelle del tipo redox che si verificano quando una o più sostanze reagiscono con l'ossigeno, generalmente per provocare il rilascio di luce e di energia termica - cioè luce e calore - quando viene prodotta una fiamma.

Reazioni di neutralizzazione

Le reazioni di neutralizzazione sono caratterizzate dall'interazione tra una specie acida e una sostanza alcalina (base) per formare un sale e acqua, che manifestano una natura esotermica.

Reazioni di ossidazione

Ci sono molte reazioni di questo tipo che mostrano un comportamento esotermico, perché l'ossidazione dell'ossigeno provoca il rilascio di una grande quantità di energia, come nell'ossidazione degli idrocarburi.

Reazione termite

Questa reazione può produrre una temperatura di circa 3000 ° C e, data l'elevata affinità della polvere di alluminio con un gran numero di ossidi metallici, viene utilizzata nella saldatura di acciaio e ferro.

Reazione di polimerizzazione

Questo tipo di reazione è quella che ha origine quando un certo numero di specie chimiche chiamate monomeri reagisce, che sono unità che quando vengono combinate vengono ripetute in catene per formare strutture macromolecolari chiamate polimeri.

Reazione di fissione nucleare

Questo processo si riferisce alla divisione del nucleo di un atomo considerato pesante - cioè, con un numero di massa (A) maggiore di 200 - per produrre frammenti o nuclei di dimensioni più piccole con una massa intermedia.

In questa reazione, dove si formano uno o più neutroni, viene rilasciata una grande quantità di energia perché il nucleo con un peso più elevato ha una stabilità inferiore rispetto ai suoi prodotti.

Altre reazioni

Vi sono anche altre reazioni esotermiche di grande rilevanza, come la disidratazione di alcuni carboidrati quando reagiscono con acido solforico, l'assorbimento di acqua presentata dall'idrossido di sodio esposto all'aria aperta o l'ossidazione di specie metalliche in molte reazioni di corrosione.

Esempi

Di seguito sono riportati alcuni esempi di reazioni esotermiche, che producono una variazione di entalpia che ha un valore negativo dovuto al fatto che rilasciano energia, come menzionato sopra.

Ad esempio, la combustione del propano è una reazione esotermica spontanea:

C₃H₈(g) + 5 °₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O (l)

Un altro caso di comportamento esotermico è mostrato dalla reazione di neutralizzazione tra carbonato di sodio e acido cloridrico:

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

Presenta anche l'ossidazione dell'etanolo all'acido acetico utilizzato negli etilometro, la cui reazione completa è mostrata nella seguente equazione:

3CH₃CH₂OH + 2K₂Cr₂O₇ + 8H₂SW₄ → CH₃COOH + 2Cr (SO₄)₃ + 2K₂SW₄ + 11H₂O

Un'altra classe di reazione esotermica è la cosiddetta reazione della termite, in cui l'alluminio è combinato con un ossido di metallo, come esemplificato di seguito:

2Al (s) + fede₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + Fe (l)

Oltre agli esempi illustrati sopra, vi è un'ampia varietà di reazioni che sono anche considerate esotermiche, come la decomposizione di alcune sostanze organiche di scarto per il compostaggio.

Evidenzia anche l'ossidazione del pigmento di luciferina mediante l'azione dell'enzima luciferasi per produrre la caratteristica di bioluminescenza delle lucciole e persino la respirazione, tra molte altre reazioni.

riferimenti

1. Wikipedia. (N.d.). Reazione esotermica Estratto da es.wikipedia.org
2. BBC. (N.d.). Cambiamenti energetici e reazioni reversibili. Estratto da bbc.co.uk
3. Chang, R. (2007). Chimica, nona edizione. (McGraw-Hill).
4. Walker, D. (2007). Reazioni chimiche. Recuperato da books.google.co.ve
5. Saunders, N. (2007). Esplorando le reazioni chimiche. Estratto da books.google.co.ve