Obsah
Niektoré chemické reakcie - napríklad horenie dreva alebo výbuch TNT - uvoľňujú teplo do svojho okolia. Chemici nazývajú tieto exotermické reakcie.Zvýšenie teploty ovplyvňuje exotermickú reakciu dvoma rôznymi spôsobmi: zmenou rýchlosti reakcie a zmenou rovnováhy medzi produktmi a reaktantmi na konci reakcie.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Vo všeobecnosti sa vaša reakcia zrýchli, pretože vyššia teplota znamená viac tepla a energie vo vašom systéme. V niektorých prípadoch však zvýšenie teploty môže posunúť rovnováhu a zabrániť tomu, aby sa vyskytla časť vašej reakcie.
Reakčné rýchlosti
Takmer všetky reakcie idú rýchlejšie so zvyšovaním teploty - vrátane exotermických reakcií. Napríklad reakcia medzi kyslíkom vo vzduchu a chemikáliami v špičke zápasu je pri izbovej teplote tak pomalá, že sa zdá, že sa nič nestane. Keď však zahrejete špičku zápasu tak, že ju zasiahnete proti úderníku na krabici, teplota sa zvýši as ňou aj rýchlosť reakcie, kým nebude horieť horúcim plameňom. Všeobecne platí, že čím viac zvyšujete teplotu exotermickej reakcie, tým rýchlejšie to bude.
rovnováha
Väčšina chemických reakcií môže ísť oboma smermi, čo znamená, že môžu bežať ďalej a konvertovať reaktanty na produkty alebo bežať v opačnom poradí a konvertovať produkty na reaktanty. Ako reakcia pokračuje, reaktanty sa postupne vyčerpávajú, zatiaľ čo sa produkty začínajú akumulovať, takže reakcia vpred sa spomaľuje, zatiaľ čo spätná reakcia sa zrýchľuje. Prípadné rýchlosti dopredných a spätných reakcií sú rovnaké, takže hoci reakcia naďalej prebieha, množstvo produktov a reaktantov sa nemení. Tento ustálený stav sa nazýva rovnováha.
Princíp Le Chateliers
Pomer reaktantov k rovnovážnym produktom závisí od špecifickej chemickej reakcie. Napríklad v prípade niečoho, ako je napríklad oheň, zostáva len málo, ak niektorý z reaktantov zostane v rovnováhe, zatiaľ čo v prípade niečoho, ako je reakcia medzi dusíkom a vodíkom za vzniku amoniaku, môže veľa reaktantov zostať v rovnováhe. Princíp Le Chateliers v podstate hovorí, že všetky chemické systémy sa chcú dostať do rovnováhy. Ak pridávate reakčné produkty do chemického systému v rovnováhe, môžete očakávať, že určité množstvo produktu sa zmení na reaktanty, zatiaľ čo ak pridáte reaktanty, určité množstvo reaktantov sa zmení na produkty, aby sa udržala rovnováha.
Teplo a rovnováha
Pri exotermickej reakcii je teplo v podstate produktom reakcie. V súlade s Le Chateliersovým princípom, ak zvyšujete teplotu, zvyšujete množstvo produktov, a preto vyvážite rovnováhu späť smerom k reaktantom, čo znamená, že v rovnováhe zostane viac reaktantov. Čím vyššia je teplota, tým viac sa rovnováha pri rovnováhe posúva späť k reaktantom. Slávny príklad je reakcia medzi vodíkom a dusíkom za vzniku amoniaku. Reakcia je tak pomalá pri izbovej teplote, že sa nič nestane. Ak však zvýšite teplotu na urýchlenie reakcie, rovnováha pri rovnováhe sa posunie späť k reaktantom a vytvorí sa veľmi malé množstvo amoniaku.