Forskjellen mellom endoterme og eksoterme reaksjoner

Hovedforskjell - Endoterm mot eksoterme reaksjoner

Kjemiske reaksjoner kan deles i to grupper som endoterme reaksjoner og eksoterme reaksjoner i henhold til energioverføringen mellom omgivelsene og systemet der reaksjonen finner sted. For å kategorisere en bestemt kjemisk reaksjon som endoterm eller eksoterm, kan vi beregne entalpevariasjonen mellom reaktanter og produkter. Hvis ikke, kan vi observere temperaturendringen i reaksjonsblandingen. Hovedforskjellen mellom endoterme og eksoterme reaksjoner er det endoterme reaksjoner absorberer energi fra omgivelsene mens eksoterme reaksjoner frigjør energi til omgivelsene.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er endoterme reaksjoner
      - Definisjon, Egenskaper, Eksempler
2. Hva er eksoterme reaksjoner
      - Definisjon, Egenskaper, Eksempler
3. Hva er forskjellen mellom endoterme og eksoterme reaksjoner
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbegreper: Forbrenning, endoterm, engtal, eksoterm, varme, intern energi

Hva er endoterme reaksjoner

Endoterme reaksjoner er kjemiske reaksjoner som absorberer varmeenergi fra omgivelsene. Dette betyr at energi skal gis fra utsiden for initiering og progresjon av en endoterm reaksjon. Som et resultat avtar temperaturen på systemet.

Ettersom systemet absorberer energi fra utsiden, utgjør reaksjonen av entalpien en positiv verdi. Entalalp er summen av den indre energien til et system og energien som kreves for å opprettholde volumet og trykket i det systemet i det miljøet. I begynnelsen er entalpien til systemet lik summen av entalpiene av reaktantene. Ved slutten av den endoterme reaksjonen er entalpien eller energien til produktene høyere på grunn av absorpsjon av energi. Dette kan forklares som nedenfor.

A + B → C + D

ΔH = H_C  +  H_D - H_EN  +  H_B

ΔH = (H_Produkter) - (H_reagenser) = En positiv verdi

Hvor,

AH er den entalpiske forandringen som oppstår etter reaksjonen,
HC og HD er entalpiene av produktene C og D henholdsvis
HA og HB er entalpiene av reaktanter A og B henholdsvis.

Figur 1: Entalier av reaktanter og produkter av en endoterm reaksjon

Den endoterme reaksjonen kan lett gjenkjennes ved å berøre begeret eller reagensrøret hvor reaksjonen finner sted. Bikeren vil føles kaldere enn før. Dette skyldes at det absorberer energi fra utsiden.

Eksempler på endoterme reaksjoner

• Oppløsning av ammoniumklorid fast i vann:

                     NH₄cl_(S)   +   H₂O_(L)    +   varme → NH₄cl_{(En q)} 

• Blanding av vann med kaliumklorid:

                      KCl_(S)     +   H₂O_(L)   +   varme → KCl_{(En q)}

• Reaksjon av etansyre med natriumkarbonat:

                     CH₃COOH_{(En q)}     +    na₂CO_{3 (s)}     +    varme → CH₃COO^-na⁺_{(En q)}     +    H⁺_{(En q)}    +    CO₃^2-_{(En q)}

Merk at "varmen" er inkludert i høyre side av reaksjonsligningen. Dette er å indikere opptaket av varme ved systemet.

Hva er eksoterme reaksjoner

Eksoterme reaksjoner er kjemiske reaksjoner som frigjør varmeenergi til omgivelsene. Dette betyr at energien frigjøres til utsiden når den kjemiske reaksjonen utvikler seg. Siden den interne energien frigjøres fra systemet, er produktets enthalpi lavere enn entalpien av reaktanter. Dette kan forklares som nedenfor.

P + Q → R + S

ΔH = H_R  +  H_S - H_P  +  H_Q

ΔH = (H_Produkter) - (H_reagenser) = En negativ verdi

Endringen i entalpien er en negativ verdi nå siden den interne energien av reaktanter er mindre på grunn av frigjøring av energi. Temperaturen på systemet vil øke ettersom den eksoterme reaksjonen fortsetter. Derfor kan man gjette om en bestemt kjemisk reaksjon er endotermisk eller eksoterm, bare ved å berøre veggen av beholderen der reaksjonen finner sted. I en eksoterm reaksjon vil beholderen bli varmere.

Figur 2: Entalier av reaktanter og produkter av en eksoterm reaksjon

Eksempler på eksoterme reaksjoner

• Brenning av hydrogengass:

                     2H_{2 (g)}     +      O_{2 (g)}       → 2H₂O_(L)     +   varme

• Forbrenning av etanol (fullstendig forbrenning):

                      CH₃CH₂ÅH_(L)     +      3O_{2 (g)}       → 2CO_{2 (g)}     +      3 H₂O_(L)

Forskjellen mellom endoterme og eksoterme reaksjoner

Definisjon

Endoterme reaksjoner: Endoterme reaksjoner er kjemiske reaksjoner som absorberer varmeenergi fra omgivelsene.

Eksoterme reaksjoner: Eksoterme reaksjoner er kjemiske reaksjoner som frigjør varmeenergi til omgivelsene.

Temperatur

Endoterme reaksjoner: Temperaturen reduseres med endoterme reaksjoner.

Eksoterme reaksjoner: Temperaturen øker med fremdriften av eksoterme reaksjoner.

entalpi

Endoterme reaksjoner: Enthalpien av reaktanter er lavere enn for produkter i endoterme reaksjoner.

Eksoterme reaksjoner: Enthalpien av reaktanter er høyere enn produktene i eksoterme reaksjoner.

Enthalpy Change

Endoterme reaksjoner: Endringen i entalpy (ΔH) er en positiv verdi for endoterme reaksjoner.

Eksoterme reaksjoner: Endringen i entalpy (ΔH) er en negativ verdi for eksoterme reaksjoner.

Energi

Endoterme reaksjoner: Energi bør gis til systemet i endoterme reaksjoner.

Eksoterme reaksjoner: Energi frigjøres fra systemet i endoterme reaksjoner.

Konklusjon

Kjemiske reaksjoner kategoriseres som endoterme og eksoterme reaksjoner i henhold til energioverføringen mellom systemet og omgivelsene. Hovedforskjellen mellom endoterme og eksoterme reaksjoner er at endoterme reaksjoner absorberer energi fra omgivelsene mens eksoterme reaksjoner frigjør energi til omgivelsene. Hver kjemisk reaksjon kan grupperes i disse to kategoriene ved å beregne entalpiforandringen i reaksjonen.

referanser:

1. "Endoterme Reaksjoner." Endoterme Reaksjoner, Eksempler på Endoterme Reaksjoner [e-postbeskyttet] N.p., n.d. web. Tilgjengelig her. 21. juli 2017. 
2. "Exothermic vs Endothermic and K." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 8. mars 2017. Web. Tilgjengelig her. 21. juli 2017. 

Bilde Courtesy:

1. "Endotherm Reaction" ved Brazosport College - eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Exoterm Reaksjon" Av Brazosport College - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia