Endotermni proces

Endotermini proces (grč. ἔνδον – endon = unutar + θερμ- – term = vruće, toplo) je bilo koji proces sa povećanjem entalpije H (ili unutrašnje energije U) sistema.^[1] U takvom procesu, zatvoreni sistem obično apsorbira toplotnu energiju iz svoje okoline, što je prenos toplote u sistem. To može biti hemijski postupak, poput otapanja amonij-nitrata u vodi, ili fizički postupak, poput topljenja kockica leda. Pojam je skovao Marcellin Berthelot iz grčkih korijena, u smislu da je reakcija ovisi o upijanju toplote ako će se nastaviti. Suprotno endotermnom procesu je egzotermni proces, onaj koji oslobađa ili "odaje" energiju, obično u obliku toplote, a ponekad i kao električne energije.^[2] Stoga se u svakom terminu (endotermni i egzotermni) prefiks odnosi na to gdje toplota (ili električna energija) odlazi kako se proces odvija.

Uvjeti

Da li se reakcija može dogoditi spontano, ne ovisi samo o promjeni entalpije, već i o promjeni entropije (∆S ) i apsolutne temperature T. Ako je reakcija spontani proces na određenoj temperaturi, proizvodi imaju nižu Gibbsovu slobodnu energiju G = H – TS reaktanata (egzergonska reakcija),^[1] čak i ako je entalpija proizvoda veća. Dakle, endotermni proces obično zahtijeva povoljan porast entropije (∆S > 0) u sistemu u kojem prevladava nepovoljan porast entalpije, tako da je i dalje G < 0. Dok su endotermni fazni prijelazi u neuređenim stanjima više entropije, npr. topljenje i isparavanje, često se dešava da su spontane hemijske reakcije na umjerenim temperaturama rijetko endotermne. Povećanje entalpije ∆H >> 0 u hipotetskoj jako endotermnoj reakciji obično rezultira u ∆G = ∆H – T∆S > 0, što znači da se reakcija neće dogoditi (osim ako je ne pokreće električna ili fotonska energija). Primjer endotermne i eksergonične reakcije je:

C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O → 12 H₂ + 6 CO₂, ∆_rH° = +627 kJ/mol, ∆_rG° = -31 kJ/mol

Primjeri

Fotosinteza
Topljenje
Isparavanje
Sublimacija
Termička razgradnja (oksidacija)
Hidroliza
Nukleosinteza elemenata težih od nikla u zvjezdanim jezgrima;
Neutroni visoke energije mogu proizvesti tricij iz ⁷litij u endotermnoj reakciji, trošeći 2,466 MeV. Ovo je otkriveno kada je nuklearni test Castle Bravo, 1954. proizveo neočekivano visok prinos.
Nuklearna fuzija elemenata težih od gvožđa u supernovi ;^[3]
Rastvanje barij-hidroksida i amonij-hlorida;
Rastvaranje limunske kiseline i sode bikarbone.^[4]

Reference

^ ^a ^b Oxtoby, D. W; Gillis, H.P., Butler, L. J. (2015).Principles of Modern Chemistry, Brooks Cole. p. 617. ISBN 978-1305079113
^ Schmidt-Rohr, K. (2018). "How Batteries Store and Release Energy: Explaining Basic Electrochemistry" J. Chem. Educ. 95: 1801-1810. https://10.1021/acs.jchemed.8b00479^{[mrtav link]}
^ Qian, Y.-Z.; Vogel, P.; Wasserburg, G. J. (1998). "Diverse Supernova Sources for the r-Process". Astrophysical Journal 494 (1): 285–296.}Bibcode: 1998ApJ...494..285Q. doi:10.1086/305198.
^ "Messing with Mass" (PDF). WGBH Educational Foundation. 2005. Pristupljeno 28. 5. 2020.^{[mrtav link]}

Vanjski linkovi

Endothermic Definition – MSDS Hyper-Glossary

Portal Hemija

[Oxtoby8th-1] Oxtoby, D. W; Gillis, H.P., Butler, L. J. (2015).Principles of Modern Chemistry, Brooks Cole. p. 617. ISBN 978-1305079113

[Schmidt-Rohr_18-2] Schmidt-Rohr, K. (2018). "How Batteries Store and Release Energy: Explaining Basic Electrochemistry" J. Chem. Educ. 95: 1801-1810. https://10.1021/acs.jchemed.8b00479^{[mrtav link]}

[3] Qian, Y.-Z.; Vogel, P.; Wasserburg, G. J. (1998). "Diverse Supernova Sources for the r-Process". Astrophysical Journal 494 (1): 285–296.}Bibcode: 1998ApJ...494..285Q. doi:10.1086/305198.

[pbs-4] "Messing with Mass" (PDF). WGBH Educational Foundation. 2005. Pristupljeno 28. 5. 2020.^{[mrtav link]}

[1]

[2]

[3]

[4]