 | Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . ( Июнь 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Эндотермический процесс является любой процесс с увеличением энтальпии H (или внутренней энергии U ) системы. [1] В таком процессе замкнутая система обычно поглощает тепловую энергию из своего окружения, что является передачей тепла в систему. Это может быть химический процесс, например растворение нитрата аммония в воде, или физический процесс, например плавление кубиков льда.
Термин был придуман Марселленом Бертело от греческих корней эндо- , производных от слова «эндон» (ἔνδον), означающего «внутри», и корня «терм» (θερμ-), означающего «горячий» или «теплый» в ощущение, что реакция зависит от поглощения тепла, если она должна продолжаться. Противоположностью эндотермическому процессу является экзотермический процесс , который высвобождает или «отдает» энергию, обычно в виде тепла, а иногда и в виде электрической энергии. [2] Таким образом, в каждом термине (эндотермический и экзотермический) приставка относится к тому, куда идет тепло (или электрическая энергия) в процессе протекания процесса.
По химии [ править ]
Из-за разрыва и образования связей во время различных процессов (изменение состояний, химические реакции) обычно происходит изменение энергии. Если энергия образующихся связей больше, чем энергия разрывающихся связей, то энергия высвобождается. Это называется экзотермической реакцией. Однако, если для разрыва связей требуется больше энергии, чем выделяемая энергия, энергия потребляется. Следовательно, это эндотермическая реакция . [3]
Подробности [ править ]
Является ли реакция может происходить спонтанно , зависит не только от энтальпии изменения , но и от энтропии изменения (Δ S ) и абсолютной температуры Т . Если реакция является самопроизвольным процессом при определенной температуре, продукты имеют более низкую свободную энергию Гиббса G = H - TS, чем реагенты ( экзэргоническая реакция ) [1], даже если энтальпия продуктов выше. Таким образом, эндотермический процесс обычно требует благоприятного увеличения энтропии (∆ S> 0) в системе, которая преодолевает неблагоприятное увеличение энтальпии, так что ∆ G <0. В то время как эндотермические фазовые переходы в более неупорядоченные состояния с более высокой энтропией, например плавление и испарение, являются обычным явлением, спонтанные химические реакции при умеренных температурах редко бывают эндотермическими. . Увеличение энтальпии ∆ H >> 0 в гипотетической сильно эндотермической реакции обычно приводит к ∆ G = ∆ H - T ∆ S > 0, что означает, что реакция не произойдет (если только она не будет вызвана электрической энергией или энергией фотонов). Примером эндотермической и экзергонической реакции является
C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O → 12 H 2 + 6 CO 2 , ∆ r H ° = +627 кДж / моль, ∆ r G ° = -31 кДж / моль
Примеры [ править ]
- Фотосинтез
- Плавление
- Испарение
- Сублимация
- Крекинг из алканов
- Термическое разложение
- Гидролиз
- Нуклеосинтез элементов тяжелее никеля в ядрах звезд
- Нейтроны высоких энергий могут производить тритий из лития-7 в эндотермической реакции, потребляя 2,466 МэВ. Это было обнаружено, когда ядерное испытание Castle Bravo в 1954 году дало неожиданно высокий результат. [4]
- Ядерный синтез элементов тяжелее железа в сверхновых [5]
- Совместное растворение гидроксида бария и хлорида аммония
- Растворение лимонной кислоты и пищевой соды [6]
Ссылки [ править ]
- ^ a b Окстоби, Д. У; Гиллис, HP, Батлер, LJ (2015). Принцип современной химии , Брукс Коул. п. 617. ISBN 978-1305079113
- ^ Шмидт-Рор, К. (2018). «Как аккумуляторы накапливают и выделяют энергию: объяснение основ электрохимии» »Дж. Chem. Образов. '' 95 : 1801-1810. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jchemed.8b00479
- ^ «Экзотермические и эндотермические реакции | Энергетические основы химии в средней школе» . highschoolenergy.acs.org . Проверено 11 апреля 2021 .
- ^ Остин, Патрик (январь 1996). «Тритий: экологические, медицинские, бюджетные и стратегические последствия решения Министерства энергетики о производстве трития» . Институт энергетики и экологических исследований . Проверено 15 сентября 2010 .
- ^ Qian, Y.-Z .; Vogel, P .; Вассербург, GJ (1998). "Разнообразные источники сверхновых для r-процесса". Астрофизический журнал 494 (1): 285–296. arXiv : astro-ph / 9706120 . Bibcode : 1998ApJ ... 494..285Q . DOI : 10.1086 / 305198 .
- ^ "Возня с массой" . WGBH . 2005 . Проверено 28 мая 2020 .
Внешние ссылки [ править ]
- Эндотермическое определение - Гипер-глоссарий MSDS
