Dažas ķīmiskās reakcijas, piemēram, koksnes dedzināšana vai eksplodējošs TNT, izdala siltumu apkārtējā vidē. Ķīmiķi šīs sauc par eksotermiskām reakcijām. Temperatūras paaugstināšana ietekmē eksotermisko reakciju divos dažādos veidos: mainot ātrumu reakcijas beigās mainot produktu un reaģentu līdzsvaru.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Vispārīgi runājot, jūsu reakcija paātrināsies, jo augstāka temperatūra nozīmē vairāk siltuma un enerģijas jūsu sistēmā. Tomēr dažos gadījumos temperatūras paaugstināšana var mainīt līdzsvaru un novērst dažu reakciju rašanos.
Reakcijas ātrums
Gandrīz visas reakcijas notiek ātrāk, paaugstinoties temperatūrai - ieskaitot eksotermiskas reakcijas. Reakcija starp skābekli gaisā un ķimikālijām sērkociņa galā, piemēram, istabas temperatūrā ir tik lēna, ka, šķiet, nekas nenotiek. Kad jūs sasildāt sērkociņa galu, sitot to pret sitēja sloksni uz kastes, temperatūra un līdz ar to palielinās arī reakcijas ātrums, līdz tas sadedzina ar karstu liesmu. Kopumā, jo vairāk paaugstināsiet eksotermiskas reakcijas temperatūru, jo ātrāk tā notiks.
Līdzsvars
Lielākā daļa ķīmisko reakciju var notikt abos virzienos, tas nozīmē, ka tās var darboties uz priekšu un pārveidot reaģentus produktos vai darboties apgrieztā virzienā un pārveidot produktus par reaģentiem. Reakcijai ritot uz priekšu, reaģenti pamazām noplicinās, kamēr produkti sāk uzkrāties, tāpēc reakcija uz priekšu palēninās, kamēr paātrinās reversā reakcija. Galu galā nākotnes un reversās reakcijas ātrums ir vienāds, tāpēc, lai arī reakcija turpinās, produktu un reaģentu daudzums nemainās. Šo līdzsvara stāvokli sauc par līdzsvaru.
Le Chatelier princips
Reaģentu un produktu līdzsvara attiecība ir atkarīga no specifiskās ķīmiskās reakcijas. Piemēram, piemēram, ugunij, maz, ja kāds no reaģenta paliek līdzsvarā, turpretim kaut kas līdzīgs reakcijai starp slāpekli un ūdeņradi, lai iegūtu amonjaku, daudz reaģentu var palikt pie līdzsvars. Lepeljē princips būtībā saka, ka visas ķīmiskās sistēmas vēlas nokļūt līdzsvarā un palikt tajā. Ja ķīmiskai sistēmai līdzsvara stāvoklī pievienojat reakcijas produktus, jūs varat sagaidīt, ka kāds produkta daudzums tiks pārveidots reaģentos, savukārt, ja jūs pievienojat reaģentus, zināms daudzums reaģentu tiks pārvērsti produktos tā, lai būtu līdzsvars jāuztur.
Siltums un līdzsvars
Eksotermiskai reakcijai siltums būtībā ir reakcijas produkts. Saskaņā ar Leljeljē principu, paaugstinot temperatūru, tiek palielināts produktu daudzums, un tāpēc jūs līdzsvarā līdzsvarā pārvietojat atpakaļ uz reaģentiem, tas nozīmē, ka pie reaktantu paliks vairāk līdzsvars. Jo augstāka temperatūra, jo līdzsvars līdzsvarā atkal virzās uz reaģentiem. Slavens piemērs ir ūdeņraža un slāpekļa reakcija amonjaka iegūšanai. Reakcija istabas temperatūrā ir tik lēna, ka nekas nenotiek. Tomēr, ja jūs paaugstināt temperatūru, lai paātrinātu reakciju, līdzsvars līdzsvarā pāriet uz reaģentiem, un amonjaks tiek ražots ļoti maz.