In questo articolo, "esempi di reazione endotermica", diversi esempi e alcuni problemi numerici sulla reazione endotermica vengono discussi brevemente.
Gli esempi sono-
- Scioglimento del ghiaccio per formare acqua
- Sublimazione dell'anidride carbonica solida
- Decomposizione termica del carbonato di calcio
- Fotosintesi
- Evaporazione dell'acqua
- Ossidazione parziale del gas naturale
- Formazione di ossido nitrico
- Dissoluzione del cloruro di ammonio in acqua
- Separazione della coppia ionica
- Fusione di sali solidi
- Reazione del cloruro di tionile con cobalto (II)
- Formazione di cationi in fase gassosa
Che cos'è una reazione endotermica?
In Chimica, la reazione endotermica è definita come un tipo di reazione in cui qualsiasi sistema assorbe energia sotto forma di calore, luce dall'ambiente circostante.
La variazione di entalpia per una reazione endotermica è sempre positiva (ΔH>0).
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Fusione del ghiaccio per formare acqua
Lo scioglimento del ghiaccio per formare acqua è un esempio di reazione a cambiamento di fase e procede per via endotermica. Il ghiaccio si scioglie a una temperatura di 273 K o superiore a 273 K. Per lo scioglimento del ghiaccio a una temperatura di 273 K, il calore assorbito dal sistema è uguale al calore latente (80 cal/g) e per lo scioglimento del ghiaccio a una temperatura superiore a 273 K, il calore assorbito dal sistema è maggiore di questo calore latente.
Sublimazione dell'anidride carbonica solida
La sublimazione è un processo di cambiamento di fase in cui la forma solida passa direttamente allo stato di vapore senza cambiare la fase dallo stato solido allo stato liquido. Quando solido CO2 noto come ghiaccio secco viene sublimato dal suo stato solido allo stato di vapore (anidride carbonica gassosa), il sistema assorbe una grande quantità di calore dall'ambiente circostante. Quindi sublimazione di La CO2 solida è un esempio del processo endotermico.
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Decomposizione termica del carbonato di calcio
Termico la decomposizione è un tipo di reazione di decomposizione che avviene sfruttando l'energia termica.
Il carbonato di calcio può essere preparato dalla reazione tra idrossido di calcio e anidride carbonica.
Ca (OH)2 + CO2 → Ladro3 + H2O
Quando il carbonato di calcio si decompone in presenza di calore produce ossido di calcio (CaO) e CO2.
Ladro3 → CaO+CO2
Fotosintesi
La fotosintesi, una reazione endotermica, procede assorbendo la luce solare (energia luminosa). Durante la fotosintesi, la clorofilla assorbe la luce solare e l'anidride carbonica si riduce in presenza di acqua per formare la molecola di glucosio.
CO2 + H2O→C6H12O6 + 6O2
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Evaporazione dell'acqua
L'evaporazione dell'acqua richiede energia sotto forma di calore per formare vapore. Il cambio di fase (liq=vap) avviene attraverso l'evaporazione dell'acqua. L'evaporazione dell'acqua avviene a 373K o superiore a 373K. Quando l'acqua è evaporata a 373 K (1000C) l'energia assorbita è pari al calore latente di evaporazione (540cal/g) e per oltre 373K verrà assorbito più calore di questo calore latente di evaporazione.
Ossidazione parziale del gas naturale
L'ossidazione parziale del gas naturale è sicuramente una reazione endotermica in quanto avviene a temperature molto elevate (1200-15000C). Il gas naturale contiene metano (CH4) e subisce ossidazione in presenza di vapore (H2O). Come prodotto di questo processo di ossidazione parziale si ottengono idrogeno e monossido di carbonio.
CH4 (g) + h2O (g) → CO (g) + 3H2
Formazione di ossido nitrico
Nella formazione di ossido nitrico viene assorbita energia termica e quindi del H è positivo per questa reazione. Quasi 181 KJ di energia vengono assorbiti durante questa reazione quando diazoto e diossigeno reagiscono tra loro.
N2 + O2 → 2NO
Dissoluzione del cloruro di ammonio in acqua
Cloruro di ammonio (NH4Cl), un composto cristallino solido, è un prodotto di ammoniaca e cloro. Nell'acqua si dissocia nei suoi due atomi costituenti, il catione di ammonio (NH4) e anione cloruro (Cl-).
NH4Cl (s)→ NH4+ (aq) + Cl- (Aq)
NH4+ (ac) + H2O (liquido) → NH3 (ac) + H3O+ (Aq)
H3O+ + OH- ⇌ 2H2O (reazione reversibile)
Questa dissoluzione procede verso la direzione in avanti assorbendo calore. Quindi il cambiamento di entalpia sarà sempre positivo.
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Separazione della coppia ionica
Le coppie ioniche si formano principalmente in soluzione a causa della forza di attrazione elettrostatica tra ioni caricati positivamente e negativamente. La formazione di coppie di ioni avviene attraverso il rilascio di energia (processo esotermico). La separazione della coppia ionica si verifica quando questa distinta entità chimica contenente due ioni caricati positivamente viene separata e forma due ioni. L'assorbimento di energia termica è il principale fattore determinante per procedere in avanti. Quindi, è il processo inverso di formazione della coppia ionica ed è un processo endotermico.
Fusione di sali solidi
Il sale è un tipo di composto cristallino avente un punto di fusione molto alto. Ma questo sale solido viene fuso a temperatura e pressione standard. Il sale da cucina normale (NaCl) ha un punto di fusione 8000C e calore di fusione (ΔH(fusione)) è 520 Joule per grammo. La fusione del sale solido richiede un'elevata energia termica e un'elevata variazione di entalpia positiva.
Reazione del cloruro di tionile con cobalto (II)
La reazione tra il cloruro di cobalto esaidrato e il cloruro di tionile danno acido cloridrico, cloruro di cobalto e anidride solforosa come prodotti. Questo è un processo endotermico e avviene assorbendo il calore dall'ambiente circostante. La temperatura del mezzo di reazione è diminuita da 160C a 5.90C e il cambiamento di entalpia è positivo.
CoCl2. 6H2O + 6SOCl2 → CoCl2 + 12HCl + 6SO2
Formazione di un catione in fase gassosa
Il processo di formazione del catione in fase gassosa richiede energia termica. Per formare un catione, è necessaria un'energia uguale all'energia di ionizzazione per rimuovere gli elettroni dal guscio di valenza di un atomo.
Questa energia di ionizzazione dipende dalla configurazione elettronica del rispettivo atomo. Quindi la formazione di cationi è sicuramente un processo endotermico. Considerando che la formazione di l'anione è un esempio di processo esotermico perché dopo aver aggiunto l'elettrone sul guscio di valenza, verrà rilasciata dell'energia.
Alcuni problemi numerici con risposte sul processo endotermico sono discussi di seguito-
Calcola del H per il processo- N2 (g) +2O2 (g) = 2NO2 (G) La variazione di entalpia per le reazioni date sono-
N2 (g) + O2 (g) = 2NO ΔH = 180.5 KJ NO (g) + (1/2) O2 = NO2 (g) ΔH = -57.06 KJ
Risposta: n2 (g) + O2 (G) → 2NO (g) (2nd reazione× 2) NO (g) + (1/2) O2 → NO2 (G)
L'equazione risultante sarà = N2 (g) + 2O2 (G) → 2NO2 (g) Pertanto, la variazione di entalpia di questa reazione è = {180.5 +2×(-57.06)} KJ = 66.38 KJ.
Questa è una reazione endotermica poiché il cambiamento di entalpia è positivo.
Calcolare la variazione di entalpia per la seguente reazione: Hg2Cl2 (s) = 2Hg (l) + Cl2 (G) La variazione di entalpia per le reazioni date sono - Hg (liquido) + Cl2 (g) = HgCl2 (s) ΔH= -224KJ Hg (liquido) + HgCl2 (s) = Hg2Cl2 (s) ΔH = -41.2 KJ
Risposta: Le reazioni sopra indicate possono essere scritte come-
HgCl2 = Hg (liquido) + Cl2 (g) (s) ΔH= 224KJ Hg2Cl2 (s)= Hg (liq) + HgCl2 (s) ΔH = 41.2 KJ
L'equazione risultante sarà: Hg2Cl2 (s) = 2Hg (l) + Cl2 (G)
Pertanto, la variazione di entalpia è = (224 + 41.2) KJ = 265.2 KJ.
Calcola la variazione di entalpia per la seguente reazione: CO2 (g) + h2O (liquido) = CH4 (g) + O2 (G) Data la variazione di entalpia per CH4, H2O e CO2 sono rispettivamente -74.8, -285.8 e -393.5 KJ/mol.
Risposta: cambio di entalpia = entalpia dei prodotti – entalpia dei reagenti.
Del Hf per l'ossigeno è 0.
L'equazione bilanciata è-CO2 (g) + 2 H2O (liquido) = CH4 (g) + O2 (g) ΔH = {(-74.8) – 2×(-285.8) – (-393.5)} KJ/mol = 890.3 KJ/mol
Domande frequenti (FAQ)
Come si può aumentare la velocità di una reazione endotermica?
Risposta: Una reazione endotermica dipende dalla temperatura del mezzo di reazione. Diminuendo la temperatura del mezzo di reazione aumenta l'entità della reazione verso la direzione in avanti.
Qual è il cambiamento di entropia per una reazione endotermica?
Risposta: Il cambiamento di entropia per una reazione endotermica è sempre negativo e l'energia viene assorbita dall'ambiente circostante al sistema
Indicare una reazione che sarà sempre una reazione endotermica?
Risposta: La decomposizione termica è un tipo di reazione che sarà sempre un esempio di reazione endotermica.
