In termodynamiikka , eksoterminen reaktio (antiikin kreikkalainen ἔξω, ”pois” ja θερμός, ”kuuma”) on fysikaalis-kemiallinen prosessi tuottaa lämmön siirto . Eräässä eksoterminen kemiallinen reaktio, energia haihtuu muodostamalla kemiallisia sidoksia , että reaktiotuotteet on suurempi kuin energia, joka tarvitaan rikkomaan sidoksia reagenssit .
Kemiallinen reaktio on erityinen termodynaamisen muunnoksen tapaus, ja siihen voidaan soveltaa termodynamiikan lakeja. Erityisesti termodynamiikan ensimmäinen periaate yhdistää energian (tai entalpian ) vaihtelun lämmönsiirtoihin ja järjestelmän vastaanottamaan työhön. Spontaanin muutoksen kemiassa hyvin yleisessä tapauksessa (ei ulkoista työn lähdettä) kirjoitetaan termodynamiikan ensimmäinen periaate, missä on järjestelmän vastaanottama algebrallinen lämmönsiirto (eli jos järjestelmä todella vastaanottaa lämpöä ja jos järjestelmä siirtyy ulkoiseen järjestelmään).
Siten eksotermisen reaktion tapauksessa . Koska entalpia on suuri määrä ja on helpompaa työskennellä intensiivisten määrien kanssa , säilytetään mieluummin kriteeri , jossa merkitään reaktion entalpiaa . Tämä kirjoittaminen on sitäkin kätevämpää, koska reaktioentalpiat voidaan helposti laskea käyttämällä tavanomaisia harjoitusentalpioita, jotka on taulukoissa termodynaamisissa taulukoissa.
Reaktio tuottaa lämpöä ulkoiseen ympäristöön, jälkimmäisen lämpötila nousee lopputilassa. Tämä vastaa adiabaattista liekkilämpötilakaavaa:
Tf=Ti-ΔrHo∑iTuotteetviVSsm,io{\ displaystyle T _ {\ text {f}} = T _ {\ text {i}} - {\ dfrac {\ Delta _ {\ text {r}} H ^ {o}} {\ sum _ {i \ , {\ text {products}}} \ nu _ {i} C_ {pm, i} ^ {o}}}} Todellakin, siis yllä olevan suhteen mukaan.Tämä äkillinen lämmön vapautuminen voi vaikuttaa pakenevaan reaktioon, josta tulee sitten räjähtävä .
Monet reaktiot, joihin liittyy happoja tai emäksiä, ovat eksotermisiä.
Reaktiot palaminen on eksoterminen.
Reaktio voi olla väkivaltainen. Täten metallinen natriumfragmentti reagoi kiivaasti veden kanssa, ei uppoa siihen vetykaasun (syttyvä) voimakkaan vapautumisen, johon liittyy lipeän ( natriumhydroksidin ) muodostuminen, ja voimakkaan lämmön vapautumisen vuoksi, joka voi sytyttää vetyä (vaarallinen) koe).
Mitä eksotermisempi reaktio on, sitä enemmän se tuottaa aineita, jotka ovat energisesti stabiileja reaktanttien suhteen. Happi ja vety reagoivat spontaanisti muodostaen vettä (eksoterminen reaktio). Toisaalta käänteinen reaktio, toisin sanoen veden muuntaminen vedyksi ja hapeksi, vaatii tietyn määrän lämpöä (endotermistä).
Tietyt eksotermiset reaktiot, vaikka ne eivät olisikaan räjähtäviä, voivat ylläpitää itsensä heti, kun ne on aloitettu (lämpötilan nousu suosi reaktion nopeutta). Näin on: