Prečo sa dejú endotermické reakcie? + Príklad

Prečo sa dejú endotermické reakcie? + Príklad
Anonim

Existujú dva možné dôvody:

  1. pretože reakcia produkuje produkty s vyšším stupňom poruchy (napr. kvapalné roztoky <plynné látky, sú viac neusporiadané ako tuhé látky) a / alebo v prípadoch, keď je počet mólov produktov vyšší ako počet mólov reaktantov (príklad: rozkladné reakcie).

  2. pretože je sistem otvorený, to znamená, že určitý produkt je fyzicky a ireverzibilne odčítaný od reakčného systému (napr. formátovanie precipitátov, komplexy, následné reakcie, kde nie je dosiahnutá rovnováha, ako v živých systémoch atď.)

Asi v bode 1. stojí za to vedieť, že tendencia tvoriť najstabilnejšie (energeticky) systémy, ako je tomu pri exotermických reakciách, meraná negatívnou entalpickou variáciou, nie je jedinou hnacou silou spontánnosti chemických reakcií. Ďalšou dôležitou hnacou silou je tendencia produkovať viac neusporiadané systémy, kde sa zvýšenie poruchy alebo zvýšenie pravdepodobnosti meria pomocou odchýlky entropie násobenej T (T = absolútna teplota). Pre spontánne endotermické reakcie prevláda termín Entropia nad termínom entalpia.

Je ľahšie pochopiť túto okolnosť s niektorými bežnými fyzikálnymi transformáciami, ako je odparovanie v úzkej fľaši: kvapka alkoholu alebo éteru sa spontánne odparuje, aj keď odparovanie odoberá energiu (je endotermická), pretože molekuly v plynnej fáze majú oveľa viac entropie (porucha) rovnakých molekúl v kvapalnej fáze.

Rozpustenie bežných solí vo vode, ako je KCl, je často spontánnym a endotermickým procesom, pretože roztok je omnoho viac neusporiadaný ako kryštál + separátna voda, čím je proces bez ohľadu na hydratačnú energiu (z väzieb iónovej vody) nižší, než je teplota vody. energia iónovej mriežky (energia, ktorá sa spotrebuje na oddelenie iónov kryštálov), čo robí celý proces endotermálnym.

O bode 2. Le Chatelierov zákon rovnováhy uvádza, že odčítanie produktu od rovnovážneho stavu systém reaguje na reprodukciu novej rovnovážnej podmienky a to znamená, že nové reaktanty sa transformujú, aby sa obnovil odčítaný produkt. Toto obnovenie rovnovážneho stavu po nevyvážení nastáva nezávisle exotermickým alebo endotermálnym charakterom reakcie. Takže v otvorenom systéme, v ktorom jeden z produktov rovnováhy neustále uniká, reakcia bude pokračovať kontinuálne, až kým jeden z reaktantov neskončí, aj keď je reakcia endotermálna. a ak je entropia nevýhodná.

Niekedy sú dôvody 1 a 2 kombinované, keď napríklad reakcia produkuje plyn v otvorenej nádobe, ako v tejto veľmi slávnej a úžasnej reakcii, pri ktorej sa vyrába plynný amoniak, kvapalný roztok a viac molárnych produktov:

Dúfam, že máte úplné pochopenie a oboznámenie sa s endotermickými reakciami - transformáciami.