Conţinut
Unele reacții chimice - cum ar fi arderea lemnului sau explozia TNT - eliberează căldură în împrejurimile lor. Chimiștii numesc aceste reacții exoterme.Creșterea temperaturii afectează o reacție exotermă în două moduri diferite: prin modificarea vitezei reacției și prin schimbarea echilibrului dintre produse și reactanți la sfârșitul reacției.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
În general, reacția ta se va grăbi, deoarece o temperatură mai mare înseamnă mai multă căldură și energie în sistemul tău. Cu toate acestea, în unele cazuri, creșterea temperaturii poate schimba echilibrul și împiedică apariția unei reacții.
Rata de reacție
Aproape toate reacțiile merg mai repede pe măsură ce temperatura crește - sunt incluse reacții exotermice. Reacția dintre oxigenul din aer și substanțele chimice din vârful unei potriviri, de exemplu, este atât de lentă la temperatura camerei încât nu pare să se întâmple nimic. Când încălziți vârful meciului, lovind-o de fâșia atacantă pe cutie, cu toate acestea, temperatura crește și odată cu ea rata reacției până când arde cu o flacără fierbinte. În general, cu cât crești mai mult temperatura unei reacții exotermice, cu atât va merge mai repede.
Echilibru
Majoritatea reacțiilor chimice pot merge pe ambele sensuri, ceea ce înseamnă că pot merge înainte și converti reactanții în produse sau pot rula invers și pot converti produsele în reactanți. Pe măsură ce reacția merge înainte, reactanții sunt epuizați treptat în timp ce produsele încep să se acumuleze, astfel încât reacția înainte încetinește în timp ce reacția inversă se accelerează. În cele din urmă, ratele reacțiilor înainte și invers sunt aceleași, așa că, deși reacția continuă să apară, cantitățile de produse și reactanți nu se modifică. Această stare de echilibru se numește echilibru.
Principiul Le Chateliers
Raportul dintre reactanți și produsele la echilibru depinde de reacția chimică specifică. Pentru ceva precum focul, de exemplu, puțin dacă vreunul dintre reactanți este lăsat în echilibru, în timp ce pentru reacția dintre azot și hidrogen pentru a produce amoniac, o mulțime de reactanți pot fi lăsați în echilibru. Principiul Le Chateliers spune practic că toate sistemele chimice doresc să ajungă și să rămână în echilibru. Dacă adăugați produse de reacție la un sistem chimic în echilibru, vă puteți aștepta ca o anumită cantitate de produs să fie transformată în reactanți, în timp ce dacă adăugați reactanți, o anumită cantitate de reactanți vor fi convertiți în produse, astfel încât echilibrul să fie menținut.
Căldură și echilibru
Pentru o reacție exotermică, căldura este în esență un produs al reacției. Respectând principiul Le Chateliers, dacă creșteți temperatura, creșteți cantitatea de produse, și astfel schimbați echilibrul înapoi către reactanți, ceea ce înseamnă că vor rămâne mai mulți reactanți la echilibru. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât mai mult echilibrul la echilibru se întoarce spre reactanți. Un exemplu celebru este reacția dintre hidrogen și azot pentru a produce amoniac. Reacția este atât de lentă la temperatura camerei, încât nu se întâmplă nimic. Dacă creșteți temperatura pentru a accelera reacția, totuși, echilibrul la echilibru se întoarce spre reactanți și se produce foarte puțin amoniac.