20 Παραδείγματα Εξώθερμων Αντιδράσεων

Το εξωθερμικές αντιδράσεις είναι εκείνες οι χημικές αντιδράσεις που μεταφέρουν ενέργεια με τη μορφή θερμοκρασίας στα σώματα που την περιβάλλουν.

Όταν συμβαίνει μια χημική αντίδραση, η ενέργεια μεταφέρεται προς ή από το περιβάλλον ενός σώματος, προκαλώντας μια μεταβολή της θερμοκρασίας στο περιβάλλον της (Arrington, 2017).

Κατά τη διάρκεια της καθημερινής ζωής είναι συνηθισμένο να βλέπουμε πώς οι διάφορες εξώθερμες αντιδράσεις που προκαλούν μεταβολές στη θερμοκρασία διαφόρων τόπων λαμβάνουν χώρα φυσικά ή προκαλούνται.

Αυτές οι αλλαγές θερμοκρασίας μπορούν να μετρηθούν με τη βοήθεια ενός θερμόμετρου (BBC, Science, 2014).

Η λέξη "εξώθερμη" προέρχεται από τις λέξεις "exo" που σημαίνει "go out" και "thermos" που σημαίνει θερμοκρασία. Με τον τρόπο αυτό, συμπεραίνεται ότι οι εξώθερμες αντιδράσεις είναι εκείνες που απελευθερώνουν τη θερμοκρασία στο εξωτερικό.

Σε αντίθεση με αυτές τις αντιδράσεις, είναι ενδοθερμικές, οι οποίες απορροφούν ενέργεια (BBC, 2014).

Η ενέργεια γίνεται εμφανής με πολλούς τρόπους, όπως η θερμοκρασία, το φως, ο ήχος ή η ηλεκτρική ενέργεια.

Η ενέργεια επιτυγχάνεται κανονικά όταν διασυνδέονται οι δεσμοί μεταξύ των μορίων των υλικών, αφού το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που περιέχεται στο υλικό βρίσκεται σε αυτούς τους συνδέσμους.

Όταν μια αντίδραση προκαλεί τη ρήξη αυτών των δεσμών, προκαλεί την απελευθέρωση της ενέργειας, δημιουργώντας μια εξωθερμική αντίδραση.

Παραδείγματα εξωθερμικών χημικών αντιδράσεων

Οι εξωθερμικές αντιδράσεις συνοδεύονται πάντοτε από την αύξηση της θερμοκρασίας και κυρίως από σπινθήρες, φλόγες, καπνό ή κάποιο ήχο (Helmenstine, 2016).

Μεταξύ των συνηθέστερων παραδειγμάτων εξωθερμικών αντιδράσεων, μπορούν να αναφερθούν τα ακόλουθα:

1 - Χάλυβα Chip + Ξύδι: Το μείγμα αυτό λειτουργεί σαν αργή καύση, όπου ο χάλυβας υφίσταται μια διαδικασία οξείδωσης χάρη στη δράση του ξιδιού.

2 - "Αποφλοίωση σκύλου": Αυτή η αντίδραση δίνεται σε αυτό το όνομα, καθώς εκπέμπει ήχο παρόμοιο με το γαύγισμα του σκύλου.

Η αντίδραση αυτή διεξάγεται μέσα σε εργαστηριακό σωλήνα όπου αναμειγνύονται το οξείδιο του αζώτου και το οξείδιο του αζώτου και το διθειάνθρακα.

3 - Γυάλινο μπουκάλι + αλκοόλ: Παρόμοια με την αντίδραση που δημιουργείται από το πείραμα που αναφέρθηκε παραπάνω, είναι να τρίβουμε μια γυάλινη φιάλη με αλκοόλη με τέτοιο τρόπο ώστε να παράγεται μια φλόγα.

4 - Απορρυπαντικό πλυντηρίου + νερό: Όταν το σαπούνι πλύσης διαλύεται, μπορείτε να δείτε την ύπαρξη μιας εξώθερμης αντίδρασης.

Αυτό είναι ένα από τα παραδείγματα εξωθερμικών αντιδράσεων πιο εύκολα παρατηρήσιμα στο σπίτι.

5 - Οδοντόπαστα ελέφαντα: Αυτό είναι ένα πείραμα που χρησιμοποιείται συνήθως για να εξηγήσει τη δυναμική των εξώθερμων αντιδράσεων.

Αποτελείται από τη διάλυση του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε κάποιο σαπωνοποιημένο μέσο, ​​έτσι ώστε κατ 'αυτόν τον τρόπο να παράγεται μια μεγάλη ποσότητα αφρού.

Σε αυτό το μίγμα προστίθεται ένας καταλύτης (ιωδιούχο κάλιο) που βοηθά στην ταχεία αποσύνθεση του υπεροξειδίου.

6 - Θειικό οξύ + ζάχαρη: Η διαδικασία της αφυδάτωσης της ζάχαρης παράγει μια εμφανή εξωθερμική αντίδραση.

Όταν το θειικό οξύ αναμιγνύεται με τη ζάχαρη, αφυδατώνεται και εμφανίζεται μια στήλη μαύρου καπνού, προκαλώντας το μυρωδιά του καμένου περιβάλλοντος.

7 - Τερμίτης: Ο τερμίτης είναι ένα πτητικό μίγμα αλουμινίου και οξειδίου. Αυτό το μίγμα παράγει μια εξωθερμική αντίδραση γνωστή ως αντίδραση θερμίτη, όπου παράγεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας και φωτός κατά το χρόνο που το μείγμα αντιδρά.

8 - Νάτριο + Νερό: Το νάτριο ή οποιοδήποτε αλκαλικό μέσο αντιδρά έντονα με το νερό. Όταν προστίθεται οποιοδήποτε αλκαλικό μέταλλο στο νερό (λίθιο, νάτριο, κάλιο, ρουβίδιο ή καίσιο) πρέπει να αντιδράσει.

Στο βαθμό που ο αριθμός του στοιχείου είναι μεγαλύτερος στον περιοδικό πίνακα, η αντίδραση θα είναι ισχυρότερη.

9 - Οξικό νάτριο: Το οξικό νάτριο είναι γνωστό ως ζεστό πάγο. Αυτό το υλικό ξεκινά από την κρυστάλλωση κατεψυγμένων διαλυμάτων που, αντί να απελευθερώνουν κρύο, απελευθερώνουν θερμότητα.

Λόγω της εμφάνισής του, ονομάζεται "πάγος", αλλά στην πραγματικότητα, το κρυσταλλωμένο οξικό νάτριο είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά για την κατασκευή θερμαντικών σωμάτων για τα χέρια.

10 - Σόδα + Ξύδι: Αυτό το μείγμα παράγει μια εξώθερμη αντίδραση που δημιουργεί μεγάλες ποσότητες αφρού, επομένως, χρησιμοποιείται συνήθως για να μοιάζει με την έκρηξη ενός ηφαιστείου.

11 - Ο Δίας του Μπουκαλιού: Σε αυτό το πείραμα, το υπεροξείδιο του υδρογόνου (υπεροξείδιο του υδρογόνου) αναμιγνύεται με υπερμαγγανικό κάλιο.

Με αυτό τον τρόπο, το υπερμαγγανικό διασπά το οξυγονωμένο νερό, προκαλώντας μεγάλη ποσότητα καπνού και θερμότητας που πρέπει να απελευθερωθεί.

12 - Εκρηκτικές καουτσούκ αρκούδες: Οι καουτσούκ φέρουν πλούσιες σε σακχαρόζη (ζάχαρη), μια ουσία που όταν αναμειγνύεται με χλωρικό κάλιο σε υψηλή θερμοκρασία προκαλεί βίαιη έκρηξη και η κίνηση των ελαστικών αρκούδων.

13 - Φωτισμός σε ένα σωλήνα: Η αντίδραση αυτή συμβαίνει όταν ένα διαβρωτικό οξύ αναμιγνύεται με αλκοόλη ή ακετόνη.

Με αυτό τον τρόπο, μπορείτε να δείτε μια έντονη χημική αντίδραση που έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή φωτός μέσα σε ένα σωλήνα παρόμοιο με αυτό ενός βλήματος κεραυνών.

14 - Νερό κατάψυξης: Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το νερό απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή θερμότητας, επομένως, όταν τα παγάκια παγώνουν, λαμβάνει χώρα μια εξώθερμη αντίδραση.

15 - Ένα κερί λυγισμένο: Η διαδικασία καύσης της παραφίνης και της φυσαλίδας κεριού παράγει μια εξωθερμική αντίδραση που παράγει θερμότητα και φως (TutorVista, 2017).

16 - Κάψτε το ξύλο: Όπως και η καύση της παραφίνης, η καύση του ξύλου παράγει μια εξώθερμη αντίδραση στο ότι το προϊόν που προκύπτει από αυτή την αντίδραση εκδηλώνεται ως θερμότητα και θερμοκρασία.

17 - Αναπνοή: Η διαδικασία αναπνοής παράγει εξώθερμη αντίδραση μέσα στα κύτταρα κατά την ανταλλαγή αερίων.

Με τον τρόπο αυτό, η γλυκόζη μαζί με το οξυγόνο μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα και θερμότητα.

18 - Διάβρωση των μετάλλων: Τα καθαρά μέταλλα, δηλαδή στη φυσική τους κατάσταση όταν έλθουν σε επαφή με τον αέρα παράγουν μια αντίδραση οξείδωσης μαζί με την παραγωγή θερμότητας, επομένως, λέγεται ότι αυτή η διεργασία είναι εξωθερμική.

19 - Διαδικασία καύσης αερίου: Η διαδικασία καύσης οποιουδήποτε αερίου, όπως το μεθάνιο ή το φυσικό αέριο, παράγει μια εξωθερμική αντίδραση που εκδηλώνεται στην παραγωγή θερμότητας και σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν η καύση πραγματοποιείται με ελεγχόμενο τρόπο, μπορεί επίσης να παράγει φως.

20 - Φωτιά ένας αγώνας: Όταν ένας αγώνας αναφλέγεται, παράγεται μια αντίδραση μεταξύ των χημικών ουσιών που το συνθέτουν και του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα.

Με τον τρόπο αυτό παράγεται μια εξώθερμη αντίδραση που παράγει τόσο φως όσο και θερμότητα (Helmenstine Α.Μ., 2017).

Αναφορές

1. Arrington, D. (2017). com. Ανακτήθηκε από εξώθερμη αντίδραση: Ορισμός & Παράδειγμα: study.com
2. (2014). BBC. Ανακτήθηκε από αλλαγές ενέργειας και αναστρέψιμες αντιδράσεις: bbc.co.uk
3. (2014). Επιστήμη. Ανακτήθηκε από αλλαγές ενέργειας και αναστρέψιμες αντιδράσεις: bbc.co.uk
4. Helmenstine, Α. (9 Μαρτίου 2016). Επιστημονικές σημειώσεις. Ανακτήθηκε από Εξωθερμικές Αντιδράσεις - Ορισμός και Παραδείγματα: sciencenotes.org
5. Helmenstine, Α. Μ. (1 Μαρτίου 2017). Thoughtco. Ανακτήθηκαν από παραδείγματα εξώθερμης αντίδρασης - επίδειξη για να δοκιμάσετε: thoughtco.com
6. (2017). TutorVista.com. Ανακτήθηκε από εξώθερμη αντίδραση: chemistry.tutorvista.com.