11 Endotherme reactie Voorbeeld: gedetailleerde uitleg

by

In dit artikel worden "voorbeelden van endotherme reacties" verschillende voorbeelden en enkele numerieke problemen over endotherme reactie kort besproken.

De voorbeelden zijn-

  1. Smelten van ijs om water te vormen
  2. Sublimatie van vast kooldioxide
  3. Thermische ontleding van calciumcarbonaat
  4. Fotosynthese
  5. Verdamping van water
  6. Gedeeltelijke oxidatie van aardgas
  7. Vorming van stikstofmonoxide
  8. Ammoniumchloride oplossen in water
  9. Scheiding van ionenpaar
  10. Smelten van vaste zouten
  11. Reactie van thionylchloride met kobalt (II)
  12. Vorming van kationen in gasfase

Wat is een endotherme reactie?

In de chemie wordt endotherme reactie gedefinieerd als een type reactie waarbij elk systeem energie absorbeert in de vorm van warmte, licht uit de omgeving.

Enthalpieverandering voor een endotherme reactie is altijd positief (ΔH>0).

voorbeelden van endotherme reacties
Energiediagram van een endotherme reactie.
Krediet van het beeld: Wikimedia Commons

Volg voor meer informatie: Stereoselectief versus stereospecifiek: gedetailleerde inzichten en feiten

Smelten van ijs om water te vormen

Het smelten van ijs om water te vormen is een voorbeeld van een faseovergangsreactie en het verloopt via een endotherm pad. IJs smelt bij 273 K of boven de 273 K temperatuur. Voor het smelten van ijs bij een temperatuur van 273 K is de door het systeem geabsorbeerde warmte gelijk aan de latente warmte (80 cal/g) en voor het smelten van ijs boven een temperatuur van 273 K is de door het systeem geabsorbeerde warmte meer dan deze latente warmte.

Sublimatie van vast kooldioxide

Sublimatie is een faseveranderingsproces waarbij de vaste vorm direct wordt omgezet in de damptoestand zonder de fase van vaste naar vloeibare toestand te veranderen. Wanneer vast CO2 bekend als droogijs wordt gesublimeerd van de vaste toestand naar de damptoestand (gasvormig koolstofdioxide), het systeem absorbeert een grote hoeveelheid warmte uit de omgeving. Dus sublimatie van vast CO2 is een voorbeeld van endotherm proces.

Ga voor meer informatie door: Peptidebinding versus disulfidebinding: vergelijkende analyse en feiten

Thermische ontleding van calciumcarbonaat

Warmte- ontleding is een type ontledingsreactie dat gebeurt met behulp van thermische energie.

Calciumcarbonaat kan worden bereid door de reactie tussen calciumhydroxide en koolstofdioxide.

Ca (OH)2 + CO2 → Dief3 + H2O

 Wanneer calciumcarbonaat wordt afgebroken in aanwezigheid van warmte, produceert het calciumoxide (CaO) en CO2.

Dief3 → CaO + CO2

Fotosynthese

Fotosynthese, een endotherme reactie, vindt plaats door het absorberen van zonlicht (lichtenergie). Tijdens fotosynthese absorbeert chlorofyl zonlicht en wordt koolstofdioxide verminderd in aanwezigheid van water om een ​​glucosemolecuul te vormen.

CO2 + H2O → C6H12O6 + 62

beeld 1
Fotosynthese.
Krediet van het beeld: Wikimedia Commons

Kijk voor meer informatie op: Peptide Bond vs Ester Bond: vergelijkende analyse en feiten

Verdamping van water

Verdamping van water heeft energie nodig in de vorm van warmte om damp te vormen. Faseverandering (liq=vap) vindt plaats door verdamping van water. Verdamping van water vindt plaats bij 373K of boven 373K. Wanneer water verdampt bij 373K (1000C) de geabsorbeerde energie is gelijk aan latente verdampingswarmte (540cal/g) en voor meer dan 373K zal warmte meer worden geabsorbeerd dan deze latente verdampingswarmte.

Gedeeltelijke oxidatie van aardgas

Gedeeltelijke oxidatie van aardgas is zeker een endotherme reactie, het vindt plaats onder een zeer hoge temperatuur (1200-15000C). Aardgas bevat methaan (CH4) en ondergaat oxidatie in aanwezigheid van stoom (H2O). Waterstof en koolmonoxidegas worden verkregen als het product van dit gedeeltelijke oxidatieproces.

CH4 (g) +H2O (g) → CO(g) + 3H2

Vorming van stikstofmonoxide

Bij de vorming van stikstofmonoxide wordt warmte-energie geabsorbeerd en dus is del H positief voor deze reactie. Tijdens deze reactie wordt bijna 181 KJ energie geabsorbeerd wanneer distikstof en dizuurstof met elkaar reageren.

N2 + OF2 → 2Nee

Ammoniumchloride oplossen in water

 Ammoniumchloride (NH4Cl), een vaste kristallijne verbinding, is een product van ammoniak en chloor. In water wordt het gedissocieerd in zijn twee samenstellende atomen, ammoniumkation (NH4) en chloride-anion (Cl-).

NH4Cl(s) → NH4+ (aq) + Kl- (Aq)

NH4+ (aq) + H2O (vloeistof) → NH3 (aq) + H3O+ (Aq)

H3O+ + OH- ⇌ 2H2O (omkeerbare reactie)

Dit oplossen gaat in voorwaartse richting door warmte te absorberen. Dus enthalpieverandering zal altijd positief zijn.

Volg voor meer informatie: CH2CL2 Lewis-structuur Waarom, hoe, wanneer en gedetailleerde feiten

Scheiding van ionenpaar

Ionenparen worden voornamelijk in oplossing gevormd vanwege de elektrostatische aantrekkingskracht tussen positief en negatief geladen ionen. De vorming van ionenparen vindt plaats door het vrijgeven van energie (exotherm proces). Scheiding van ionenpaar vindt plaats wanneer deze afzonderlijke chemische entiteit die twee positief geladen ionen bevat, wordt gescheiden en twee ionen vormt. Het absorberen van thermische energie is de belangrijkste bepalende factor om vooruit te gaan. Het is dus het omgekeerde proces van vorming van een ionenpaar, en het is een endotherm proces.

Smelten van vaste zouten

Zout is een type kristallijne verbinding met een zeer hoog smeltpunt. Maar dit vaste zout wordt gesmolten bij standaardtemperatuur en -druk. Gewoon keukenzout (NaCl) heeft een smeltpunt van 8000C en smeltwarmte (ΔH(fusie)) is 520 Joule per gram. Het smelten van vast zout vereist een hoge thermische energie en een hoge positieve enthalpieverandering.

Reactie van thionylchloride met kobalt (II)

Reactie tussen kobaltchloridehexahydraat met thionylchloride geeft zoutzuur, kobaltchloride en zwaveldioxide als producten. Dit is een endotherm proces en vindt plaats door warmte uit de omgeving op te nemen. De temperatuur van het reactiemedium wordt verlaagd van 160C 5.90C en verandering van enthalpie is positief.

CoCl2. 6H2O + 6SOCl2 → CoCl2 + 12HCl + 6SO2

Vorming van een kation in gasfase

Het vormingsproces van kationen in de gasfase vereist thermische energie. Om een ​​kation te vormen, is energie nodig die gelijk is aan ionisatie-energie om elektronen uit de valentieschil van een atoom te verwijderen.

Deze ionisatie-energie is afhankelijk van de elektronische configuratie van het betreffende atoom. De vorming van kationen is dus zeker een endotherm proces. overwegende dat de vorming van anion is een voorbeeld van exotherm proces omdat na toevoeging van elektron op valentieschil wat energie zal vrijkomen.

Enkele numerieke problemen met antwoorden op het endotherme proces worden hieronder besproken-

Bereken del H voor het proces- N2 (g) +2O2 (g) = 2NO2 (G) De enthalpieverandering voor de gegeven reacties zijn-

N2 (g) + O2 (g) = 2NO ΔH = 180.5 KJ NEE (g) + (1/2) O2 = NEE2 (g) ΔH = -57.06 KJ

Antwoord:               N2 (g) + O2 (G) →  2NO (g)                                                                                                     (2nd reactie× 2) NEE (g) + (1/2) O2 → NEE2 (G)

Resulterende vergelijking zal zijn = N2 (g) + 2O2 (G) → 2Nee2 (g) De enthalpieverandering van deze reactie is dus = {180.5 +2×(-57.06)} KJ = 66.38 KJ.

Dit is een endotherme reactie omdat de verandering van enthalpie positief is.

Bereken de verandering van de enthalpie voor de volgende reactie: Hg2Cl2 (s) = 2Hg (l) + Cl2 (G) Enthalpieverandering voor de gegeven reacties zijn - Hg (vloeistof) + Cl2 (g) = HgCl2 (s) ΔH= -224KJ Hg (vloeistof) + HgCl2 (s) = Hg2Cl2 (s) ΔH = -41.2 KJ

Antwoord: De hierboven gegeven reacties kunnen worden geschreven als-

HgCl2 = Hg (vloeistof) + Cl2 (g) (s)       ΔH= 224KJ                                 Hg2Cl2 (s)= Hg (vloeistof) + HgCl2 (s) ΔH = 41.2 KJ

Resulterende vergelijking zal zijn: Hg2Cl2 (s) = 2Hg (l) + Cl2 (G)

De verandering van de enthalpie is dus = (224 + 41.2) KJ                                                       = 265.2 KJ.

Bereken de verandering van enthalpie voor de volgende reactie – CO2 (g) +H2O (vloeibaar) = CH4 (g) + O2 (G) Gegeven enthalpieverandering voor CH4, H2O en CO2 zijn respectievelijk -74.8, -285.8 en -393.5 KJ/mol.

Antwoord: verandering van enthalpie = enthalpie van producten - enthalpie van reactanten.

Del Hf voor zuurstof is 0.

De evenwichtige vergelijking is: CO2 (g) + 2 uur2O (vloeibaar) = CH4 (g) + O2 (g) ΔH = {(-74.8) – 2×(-285.8) – (-393.5)} KJ/mol =890.3 KJ/mol

Veel gestelde vragen (FAQ)

Hoe kan de snelheid van een endotherme reactie worden verhoogd?

Antwoord: Een endotherme reactie hangt af van de temperatuur van het reactiemedium. Het verlagen van de temperatuur van het reactiemedium verhoogt de mate van reactie in de voorwaartse richting.

Wat is de verandering van entropie voor een endotherme reactie?

Antwoord: Verandering van entropie voor een endotherme reactie is altijd negatief en er wordt energie geabsorbeerd van de omgeving naar het systeem

Noem een ​​reactie die altijd een endotherme reactie zal zijn?

Antwoord: Thermische ontleding is een type van: reactie die altijd een voorbeeld zal zijn van endotherme reactie.

Lees ook: