4.4 Sljedeća jedinica Uvod u kemijski račun
4.3

Egzotermne i endotermne reakcije

Moći ću:
  • objasniti egzotemne i endotermne procese
  • razlikovati egzotermne od endotermnih procesa na temelju promjene temperature sustava i okoline tijekom kemijske reakcije
  • navesti primjere egzotermnih i endotermnih kemijskih promjena

Uvod

Energija je pratilac svake kemijske reakcije, bilo da je za kemijsku reakciju valja dovesti ili da se reakcijom oslobađa.


Prisjetite se što ste u osnovnoj školi učili o energijskim promjenama tijekom kemijskih reakcija (vidite jedinicu 4.3 Kemijske reakcije i energija u DOS-u Kemija 7).


Egzotermne reakcije

Gašenje vapna; Vapno je u praškasto i bijele boje.Smješteno je u staklenu, prozirnu zdjelicu.Iznad vapna netko kapaljkom kapa vodu.Kapaljka ima crvenu gumu.
Gašenje vapna

Kalcijev oksid je bijela čvrsta tvar.
Burno reagira s vodom.
Tom reakcijom nastaje čvrsti kalcijev hidroksid ili gašeno vapno, uz oslobađanje topline.
Kalcijev oksid u zdjelici predstavlja otvoreni reakcijski sustav.
Sve izvan toga je okolina.

Jednadžba kemijske reakcije je:

\( \ce{CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s)} \) \ce{CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s)}

U suvišku vode nastaje bijela i gusta heterogena smjesa.
Ta se smjesa zove vapneno mlijeko.
Dodatkom pijeska nastaje žbuka.

Ako se iz sustava oslobađa energija u okolinu,
tada nastaju produkti koji su energijom siromašniji od reaktanata.
Takve reakcije nazivamo egzotermnim reakcijama.

U energijskom dijagramu na višoj energijskoj razini nalaze se reaktanti.
Na nižoj energetskoj razini nalaze se produkti reakcije.

Kalcijev oksid je bijela čvrsta tvar koja burno reagira s vodom, pri čemu nastaje čvrsti kalcijev hidroksid ili gašeno vapno, uz oslobađanje topline. Kalcijev oksid u zdjelici predstavlja otvoreni reakcijski sustav. Sve izvan toga je okolina.

Jednadžba kemijske reakcije je:

\( \ce{CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s)} \) \ce{CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s)}

U suvišku vode nastaje bijela i gusta heterogena smjesa, vapneno mlijeko, a dodatkom pijeska nastaje žbuka.

Ako se iz sustava energija oslobađa u okolinu, tada nastaju produkti koji su energijom siromašniji od reaktanata i takve reakcije nazivamo egzotermnim reakcijama.

U energijskom se dijagramu na višoj energijskoj razini nalaze reaktanti, a na nižoj produkti reakcije.

Sinteza natrijeva klorida, NaCl
Current Time 0:00
/
Duration Time 0:00
Loaded: 0%
0:00
Progress: 0%
Stream TypeLIVE
Remaining Time -0:00
 
1

Primjeri :

\( \ce{Zn(s) + 2HCl(aq) -> ZnCl2(aq) + H2(g)} \) \ce{Zn(s) + 2HCl(aq) -> ZnCl2(aq) + H2(g)}

\( \ce{NaOH(aq) + HCl(aq) -> NaCl(aq) + H2O(l)} \) \ce{NaOH(aq) + HCl(aq) -> NaCl(aq) + H2O(l)}

Endotermne reakcije

Žarenje kalcijeva karbonata; Iznad plamena se vidi komad bijelog kalcijeva karbonata.

Žarenjem kalcijeva karbonata nastao je kalcijev oksid ili živo vapno.
Kalcijev karbonat pri sobnoj je temperaturi postojan.
Pri temperaturi oko 700 °C raspada se na
čvrsti kalcijev oksid i plinoviti ugljikov(IV) oksid.

Jednadžba kemijske reakcije je:

\( \ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)} \) \ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}

Ako reaktantima dovodimo energiju,
produkti postaju bogatiji energijom od reaktanata.
Sustav veže energiju iz okoline.
Takve reakcije nazivamo endotermnim reakcijama.

Žarenjem kalcijeva karbonata nastao je kalcijev oksid ili živo vapno.
Kalcijev karbonat pri sobnoj je temperaturi postojan, a pri temperaturi od oko 700 °C raspada se na čvrsti kalcijev oksid i plinoviti ugljikov(IV) oksid.

Jednadžba kemijske reakcije je:

\( \ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)} \) \ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}

Za odvijanje reakcije nužno je dovoditi energiju. Kad je ukupna energija nastalih produkata veća od ukupne energije reaktanta, takve reakcije nazivamo endotermnim reakcijama.

Primjeri :

\( \ce{2HgO(s) -> 2Hg(l) + O2(g)} \) \ce{2HgO(s) -> 2Hg(l) + O2(g)}

\( \ce{2KClO3(s) -> 2KCl(s) + 3O2(g)} \) \ce{2KClO3(s) -> 2KCl(s) + 3O2(g)}

Na kraju…

Rješavanjem interaktivnog kviza ponovite pojmove vezane uz kemijsku reakciju.

Odaberite točan odgovor.

Željezo burno reagira s klorom, pri tome nastaje žuto-smeđa čvrsta tvar, željezov(III) klorid. Označite ispravno napisanu kemijsku jednadžbu:

Odaberite točan odgovor.

Odaberite reakcije sinteze:

A    \( \ce{2HgO -> 2Hg + O2} \) \ce{2HgO -> 2Hg + O2}
B    \( \ce{3Mg(s) + N2(g) -> Mg3N2(s)} \) \ce{3Mg(s) + N2(g) -> Mg3N2(s)}
C    \( \ce{NH3(g) + HCl(g) -> NH4Cl(s)} \) \ce{NH3(g) + HCl(g) -> NH4Cl(s)}
D    \( \ce{2KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2} \) \ce{2KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2}

Odaberite točan odgovor.

Kisik se laboratorijski dobiva zagrijavanjem kalijeva klorata. Koja jednadžba prikazuje taj proces?

Odaberite točan odgovor.

Fotoliza je reakcija:

Odaberite točan odgovor.

Reakcija izgaranja magnezija na zraku primjer je:

Odaberite točan odgovor.

Koji grafički prikaz energijskih dijagrama odgovara reakciji gorenja magnezija?

Dopunite rečenicu.

Kalijev permanganat, \( \ce{KMnO4} \) \ce{KMnO4} , kristalići tamnosive boje metalnog sjaja, zagrijavanjem oslobađaju kisik:

\( \ce{2KMnO4(s) -> K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)} \) \ce{2KMnO4(s) -> K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)}

 

Reakcija je
(reverzibilna/ireverzibilna).
Reakcija je
(egzotermna/endotermna).

 

Maseni udio kisika u kalijevu permanganatu je:
%. (Rezultat iskažite na jednu decimalu.)

Dopunite rečenicu.

Razlaganje amonijeva dikromata je:

a) reverzibilna ili ireverzibilna

b) endotermna ili egzotermna

c) kemijska analiza ili kemijska sinteza

d) kemijska ili fizikalna promjena

1/8

Ponovite...

Upotpunite shematski prikaz tako da postavite pojmove na odgovarajuće mjesto.

kemijske reakcije
sinteza
reverzibilne
egzotermne
AB A + B
A + B C + D
toplina se veže
A + B C + D
A + B AB
ireverzibilne
analiza
toplina se oslobađa
endotermne
kemijske reakcije
sinteza
reverzibilne
egzotermne
AB A + B
A + B C + D
toplina se veže