Przykłady procesów egzotermicznych obejmują spalanie węgla, tworzenie rdzy i rozpuszczanie wapna palonego w wodzie. Z drugiej strony, niektóre procesy endotermiczne obejmują rozpuszczanie chlorku amonu w wodzie i tworzenie tlenku azotu.
W reakcjach chemicznych energia jest potrzebna do rozbicia wiązań atomowych. Gdy atomy zmieniają się, tworząc nowe wiązania chemiczne, energia uwalniana jest w postaci ciepła. W reakcjach egzotermicznych całkowita uwolniona energia jest większa niż całkowita energia zużywana podczas rozrywania wiązań. Jednak w przypadku reakcji endotermicznych całkowita zużyta energia jest większa niż całkowita energia uwolniona z tworzenia nowych wiązań. W związku z tym procesy egzotermiczne powodują wydzielanie ciepła do otaczającego regionu, podczas gdy procesy endotermiczne powodują absorpcję ciepła z otaczającego środowiska.
Przykłady reakcji egzotermicznych
Spalanie węgla Spalanie węgla powoduje emisję dużych ilości energii cieplnej. Ciepło to może być wykorzystane do wytwarzania pary, gotowania i innych zastosowań przemysłowych. Równanie spalania węgla można przedstawić jako:
Węgiel + tlen Ì ¢ ÛÛ Ûª Dwutlenek węgla + ciepło
C (s) + O2 (g) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª CO2 (g) + ciepło
Rdzewieje żelaza Żelazo metal reaguje z tlenem i wodą, tworząc rdzę. Red Czerwono-pomarańczowo-brązowa substancja na skorodowanym żelazie. Ta reakcja chemiczna wyzwala niewielką ilość energii cieplnej, a zatem proces egzotermiczny. Równanie powstawania rdzy można przedstawić jako:
Żelazo + tlen + woda Ûª ¢ Û ?? ?? Ûª Uwodniony tlenek żelaza + ciepło
Fe (s) + O2 (g) + H2O (l) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Fe (OH) 3 (s) + ciepło
Dodawanie wody do Quick Lime Przy przygotowywaniu wybielacza dodanie wody do wapna szybko powoduje wzrost temperatury. Ta reakcja egzotermiczna może być przedstawiona jako następujące równanie:
Tlenek wapnia + woda Ì ¢ ÛÛ Ûª Wodorotlenek wapnia + ciepło
CaO (s) + H2O (l) Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Ca (OH) 2 (aq) + ciepło
Reakcja cynku i kwasu solnego Reakcja cynku z kwasem chlorowodorowym powoduje wzrost temperatury wodnego roztworu. To równanie można zapisać jako:
Cynk + kwas chlorowodorowy Ì ¢ Û ?? Ûª Cynkowy chlorek + wodór + ciepło
Zn (s) + 2HCl (aq) Ì ¢ ?? ÛÛ ?? Ûª ZnCl2 (aq) + H2 (g) + ciepło
Przykłady reakcji endotermicznych
Rozpuszczanie chlorku amonu w wodzie Rozpuszczanie chlorku amonu w wodzie powoduje absorpcję energii cieplnej z otaczającego środowiska, a więc spadek temperatury roztworu. Ta endotermiczna reakcja może być przedstawiona jako:
Chlorek amonu + woda Ì ¢ Û ?? Ûª Ûª Roztwór amonu chlorek Ì ¢ â ÛÏ Ciepło
NH4Cl (s) + H2O (l) Ì ¢ ÛÛ ?? Ûª NH4Cl (aq) Ì ¢ â ÛÏ Ciepło
Rozpuszczanie tiosiarczanu sodu w wodzie Kryształy tiosiarczanu sodu rozpuszczają się w wodzie, powodując tworzenie wodnego roztworu o niższej temperaturze. Ten endotermiczny proces można przedstawić za pomocą następującego równania.
Tiosiarczan sodu + woda Ì ¢ Û ?? Ûª Roztwór tiosiarczanu sodu - ciepło
Na2S2O3.5H2O + H2O Ì ¢ ?? ÛÊ ?? Ûª Ns2SO3 (aq) - Ciepło
Tworzenie tlenku azotu Tlen i azot nie reagują jednak w temperaturze otoczenia, jednak w wysokich temperaturach; ulegają endotermicznej reakcji prowadzącej do powstawania różnych tlenków azotu. Taki proces może wystąpić w silnikach spalinowych, kotłach parowych napędzanych paliwem i naturalnie podczas uderzenia pioruna. Reakcję chemiczną na tworzenie się tlenku azotu można zapisać jako:
Azot gazowy + Gaz tlenowy Ì ¢ ÛÛ Ûª Gaz tlenku azotu - ciepło
N2 (g) + O2 (g) + Ì ¢ ?? ÛÊ Ûª 2NO (g) - Ciepło
