endotermički reakcija nastaje kada se energija apsorbira iz okoline u obliku topline. Suprotno tome, an egzotermičan reakcija je ona u kojoj se energija oslobađa iz sustava u okolinu. Izrazi se uobičajeno koriste u fizičkim znanostima i kemiji.
Endotermički | egzotermičan | |
---|---|---|
Uvod | Proces ili reakcija u kojoj sustav apsorbira energiju iz svoje okoline u obliku topline. | Proces ili reakcija koja oslobađa energiju iz sustava, obično u obliku topline. |
Proizlaziti | Energija se apsorbira iz okoliša u reakciju. | Iz sustava se oslobađa energija u okoliš. |
Oblik energije | Energija se apsorbira kao toplina. | Energija se obično oslobađa kao toplina, ali može biti i struja, svjetlost ili zvuk. |
primjena | Termodinamika; fizika, kemija. | Termodinamika; fizika, kemija. |
Etimologija | Grčke riječi endo (iznutra) i termasi (za zagrijavanje). | Grčke riječi exo (izvana) i thermasi (za grijanje). |
Primjeri | Topljenje leda, fotosinteza, isparavanje, kuhanje jaja, cijepanje molekula plina. | Eksplozije, stvaranje leda, željezo od hrđe, taloženje betona, kemijske veze, nuklearna fisija i fuzija. |
Endotermička reakcija ili proces odvija se kada sustav apsorbira toplinsku energiju iz okruženja.
U egzotermnoj reakciji ili procesu energija se oslobađa u okoliš, obično u obliku topline, ali i električne energije, zvuka ili svjetlosti.
Klasificiranje fizičke reakcije ili procesa kao egzotermnog ili endotermičkog često može biti kontratuktivno. Izrada kocke leda ista je vrsta reakcije kao i zapaljena svijeća - obje imaju istu vrstu reakcije: egzotermičnu. Kada razmatramo je li reakcija endotermična ili egzotermična, važno je odvojiti reakcijski sustav od okoliša. Ono što je važno je promjena temperature sustava, a ne koliko je sustav vruć ili hladan općenito. Ako se sustav hladi, to znači da se oslobađa toplina, a reakcija koja se odvija je egzotermna reakcija.
Gore navedeni primjer vatre intuitivan je jer se energija očito oslobađa u okoliš. Napraviti led, međutim, može se činiti suprotno, ali voda koja sjedi u zamrzivaču također oslobađa energiju jer zamrzivač izvlači toplinu i izbacuje je u stražnji dio uređaja. Reakcijski sustav koji se razmatra samo je voda, a ako se voda hladi, mora oslobađati energiju u egzotermnom procesu. Znojenje (isparavanje) je endotermička reakcija. Na vlažnoj koži se osjeća lagano na povjetarcu zbog reakcije isparavanja vode upija toplina iz okoline (koža i atmosfera).
U kemiji endotermička i egzotermna razmatraju samo promjenu entalpije (mjera ukupne energije sustava); cjelovita analiza dodaje dodatni pojam jednadžbi za entropiju i temperaturu.
Kada se formiraju kemijske veze, toplina se oslobađa u egzotermnoj reakciji. U reakcijskim elektronima dolazi do gubitka kinetičke energije, što uzrokuje oslobađanje energije u obliku svjetlosti. Ta je svjetlost jednaka energiji stabilizacijske energije potrebne za kemijsku reakciju (energija veze). Oslobođena svjetlost može biti apsorbirana od strane drugih molekula, što stvara molekularne vibracije ili rotacije, iz čega proizlazi klasično razumijevanje topline. Energija potrebna za reakciju je manja od ukupne energije koja se oslobađa.
Kad se kemijske veze raspadaju, reakcija je uvijek endotermična. U endotermičkim kemijskim reakcijama apsorbira se energija (izvučena izvan reakcije) kako bi se elektron smjestio u stanje više energije, omogućavajući tako elektron da se udruži s drugim atomom i tvori drugačiji kemijski kompleks. Gubitak energije iz otopine (okoline) apsorbira se reakcijom u obliku topline.
Cijepanje atoma (fisija), međutim, ne smije se miješati s "pucanjem veze". Nuklearna fisija i nuklearna fuzija su egzotermne reakcije.
Endotermičke i egzotermne reakcije često su prisutne u svakodnevnim pojavama.
Primjeri endotermičkih reakcija:
Primjeri egzotermičkih reakcija: