Hvorfor skjer endoterme reaksjoner? + Eksempel

Det er to mulige årsaker:

1. fordi reaksjonen produserer produkter med høyere grad av lidelse (f.eks. væske <løsninger <gassformige stoffer, er mer uorden enn faste stoffer) og / eller i de tilfeller hvor antall mol av produkter er høyere enn antall mol reaktanter (eksempelvis: dekomponeringsreaksjoner).

2. fordi sistemet er åpent, dvs. noe produkt er fysisk og irreversibelt subtrahert fra det reagerende systemet (for eksempel formatin av precipitater, komplekser, påfølgende reaksjoner hvor likevekten ikke er nådd, som i levende systemer etc.)

Om punkt 1. Det er verdt å vite at tendensen til å danne mest stabile (energiske) systemer, som forekommer i eksoterme reaksjoner, målt ved en negativ entalpievariasjon, er ikke den eneste drivkraften til spontanitet av kjemiske reaksjoner. En annen viktig drivkraft er tendensen til å produsere flere uordnede systemer, hvor økningen av forstyrrelse, eller økende sannsynlighet, blir målt ved Entropy-variasjonen multiplisert med T (T = absolutt temperatur). For spontane endoterme reaksjoner hersker Entropy-termen over Entalalp-begrepet.

Det er lettere å forstå denne omstendigheten med noen vanlige fysiske transformasjoner, som fordampning i en tett flaske: En dråpe alkohol eller eter fordampes spontant, selv om fordampningen trekker energi (er endotermisk) fordi molekylene i dampfasen har mye mer entropi (forstyrrelse) av de samme molekylene i væskefasen.

Oppløsning av vanlige salter i vann, som KCl, er ofte en spontan og endoterm prosess, fordi løsningen er mye mer uordnet enn krystallet + separat vann, og dermed driver prosessen, uansett hydratiseringsenergien (fra ion-vannbindinger) er lavere enn ionisk gitter energi (energien som forbrukes for å skille krystalljonene) gjør hele prosessen endotermisk.

Om punkt 2. Le Chatelier lov av likevekt, sier at subtraherer et produkt fra likevektstilstanden, reagerer systemet på å reprodusere en ny likevektstilstand, og dette innebærer at nye reaktanter transformeres for å gjenopprette det subtraherte produktet. Denne gjenvinning av likevektstilstand etter ubalanse oppstår uavhengig av den eksotermiske eller endotermiske karakter av reaksjonen. Så, i et åpent system hvor en av produktene av likevekten utelukker kontinuerlig, vil reaksjonen fortsette kontinuerlig til en av reaktantene ender, selv om reaksjonen er endotermisk og hvis entropi-begrepet er ufordelaktig.

Noen ganger er årsakene 1 og 2 kombinert, når for eksempel reaksjonen produserer en gass i en åpen beholder, som i denne meget kjente og fantastiske reaksjonen, hvor det er produsert gassformig ammoniakk, en væskeoppløsning og flere moler av produkter:

Jeg håper du har en fullstendig forståelse og fortrolighet med endoterme reaksjoner-transformasjoner.