Proces exoterm

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un exemplu de proces exoterm: arderea lemnului.

În termodinamică, un proces exoterm este definit ca o transformare care implică un transfer de căldură din sistem în mediu . Dacă procesul este și izobaric , aceasta corespunde și unei scăderi a entalpiei sistemului.

Un proces exoterm este un proces exergonic particular, adică în timpul dezvoltării sale se eliberează energie (în acest caz sub formă de căldură). Dacă căldura schimbată este sub formă de căldură sensibilă , procesul exotermic va corespunde unei creșteri a temperaturii mediului, în timp ce dacă căldura schimbată este sub formă de căldură latentă va exista o schimbare de stare (de exemplu lichefierea sau fierbere ).

Prin adoptarea criteriului egoist, care ia sistemul ca referință, schimbarea entalpiei (ΔH) asociată unui proces exotermic capătă o valoare negativă. Pe de altă parte, luând ca referință întregul univers (alcătuit din sistem și mediu), ΔH, reprezentând energia transferată, își asumă o valoare pozitivă.

Într-o reacție exotermă la echilibrul chimic , creșterea temperaturii deplasează acest echilibru către reactanți , astfel încât reacția inversă este favorizată față de reacția directă la temperaturi ridicate. Semnul variației entalpiei (care este un aspect termodinamic) indică pur și simplu predispoziția reacției chimice de a evolua într-o direcție directă sau inversă, în timp ce pentru a cunoaște viteza de reacție este necesar să se ia în considerare aspectele cinetice .

Aspecte cinetice ale unei reacții exoterme

Reprezentarea unei reacții exoterme într-o diagramă de reacție a entalpiei.

Diagrama coordonatelor de reacție entalpică (coordonata reacției poate fi reprezentată prin timp sau prin conversie ) a unei reacții exoterme tipice este prezentată alături. Entalpia asociată cu starea finală (produse) este mai mică decât entalpia asociată cu starea inițială (reactanți); cu toate acestea, în timpul reacției este necesar să treacă printr-o stare de tranziție , care are o valoare de entalpie mai mare decât entalpia asociată cu reactanții. În practică, acest lucru înseamnă că, deși o reacție exotermă eliberează căldură, este necesar un declanșator pentru ca aceasta să apară.

De exemplu, arderea lemnului este un proces exoterm (pe măsură ce dezvoltă căldură), dar pentru ca acest proces să aibă loc este necesar să „aprindem focul”, de exemplu cu un chibrit (care este declanșatorul în acest caz specific) .

Un alt exemplu este dat de metanul utilizat în scopuri casnice: în cazul în care există scurgeri necontrolate de metan în interiorul unei locuințe, acest gaz se acumulează în incintă fără să ardă în cazul în care nu există o aprindere imediată (dată de scânteia unui chibrit sau o brichetă), astfel încât cantități mari de gaz se pot acumula în interiorul incintei și dacă contactul (care poate fi dat și prin închiderea unui circuit electric, care este „aprinderea luminii”) are loc atunci când cantitatea acestuia gazul este în proporții stoichiometrice adecvate, pot apărea explozii periculoase în interiorul casei.

Exemple

Un proces exoterm

Câteva exemple de procese exoterme sunt:

Elemente conexe

linkuri externe