Dlaczego zachodzą reakcje endotermiczne? + Przykład

Istnieją dwa możliwe powody:

1. ponieważ reakcja wytwarza produkty o wyższym stopniu zaburzeń (np. ciekłe <roztwory <substancje gazowe, są bardziej nieuporządkowane niż ciała stałe) i / lub w tych przypadkach, w których liczba moli produktów jest wyższa niż liczba moli reagentów (przykład: reakcje rozkładu).

2. ponieważ system jest otwarty, tj. jakiś produkt jest fizycznie i nieodwracalnie odejmowany od układu reagującego (np. formatina osadów, kompleksów, kolejnych reakcji, w których równowaga nie jest osiągnięta, jak w układach żywych itp.)

O punkcie 1. warto wiedzieć, że tendencja do tworzenia najbardziej stabilnych (energetycznie) układów, jak ma to miejsce w reakcjach egzotermicznych, mierzona ujemną zmiennością entalpii, nie jest jedyną siłą napędową spontaniczności reakcji chemicznych. Inną ważną siłą napędową jest tendencja do wytwarzania bardziej nieuporządkowanych systemów, w których wzrost nieporządku lub rosnącego prawdopodobieństwa jest mierzony przez zmienność Entropii pomnożoną przez T (T = temperatura absolutna). W przypadku reakcji spontaniczno-endotermicznych termin Entropia przeważa nad okresem Entalpii.

Łatwiej jest zrozumieć tę okoliczność dzięki pewnym typowym przemianom fizycznym, takim jak parowanie w zamkniętej butelce: kropla alkoholu lub eteru paruje samorzutnie, nawet jeśli parowanie odejmuje energię (jest endotermiczne), ponieważ cząsteczki w fazie pary mają znacznie większą entropię (zaburzenie) tych samych cząsteczek w fazie ciekłej.

Rozpuszczanie zwykłych soli w wodzie, jako KCl, jest często procesem spontanicznym i endotermicznym, ponieważ roztwór jest znacznie bardziej nieuporządkowany niż kryształ + oddzielna woda, tym samym kierując procesem niezależnie od energii hydratacji (z wiązań jonowo-wodnych) niższej niż energia sieci jonowej (energia zużywana do oddzielenia jonów kryształu) powodująca, że cały proces jest endotermiczny.

O punkcie 2. prawa równowagi Le Chateliera, stwierdza, że odejmowanie produktu od stanu równowagi, system reaguje na odtworzenie nowego stanu równowagi, a to oznacza, że nowe reagenty są przekształcane w celu przywrócenia odejmowanego produktu. To odzyskanie stanu równowagi po niezrównoważeniu zachodzi niezależnie od egzotermicznego lub endotermicznego charakteru reakcji. Tak więc w otwartym systemie, w którym jeden z produktów równowagi nieustannie się zmienia, reakcja będzie postępować bez przerwy, aż jeden z reagentów się zakończy, nawet jeśli reakcja jest endotermiczna i jeśli termin entropii jest niekorzystny.

Czasami powody 1 i 2 są łączone, gdy na przykład reakcja wytwarza gaz w otwartym naczyniu, jak w tej bardzo znanej i niesamowitej reakcji, w której wytwarza się gazowy amoniak, ciekły roztwór i więcej moli produktów:

Mam nadzieję, że masz pełne zrozumienie i zapoznanie się z endotermicznymi przemianami reakcji.