Unele reacții chimice - cum ar fi arderea lemnului sau explozia TNT - eliberează căldură în împrejurimile lor. Chimiștii numesc aceste reacții exoterme. Creșterea temperaturii afectează o reacție exotermă în două moduri diferite: prin schimbarea ratei a reacției și prin schimbarea echilibrului dintre produse și reactanți la sfârșitul reacției.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
În general, reacția dvs. se va accelera, deoarece o temperatură mai ridicată înseamnă mai multă căldură și energie în sistemul dumneavoastră. Cu toate acestea, în unele cazuri, creșterea temperaturii ar putea schimba echilibrul și ar putea împiedica să apară unele reacții.
Ratele de reacție
Aproape toate reacțiile merg mai repede pe măsură ce temperatura crește - reacții exoterme incluse. Reacția dintre oxigenul din aer și substanțele chimice din vârful unui chibrit, de exemplu, este atât de lentă la temperatura camerei încât nu pare să se întâmple nimic. Când încălziți vârful meciului, lovind-o de banda de atacant de pe cutie, temperatura crește și, odată cu aceasta, viteza de reacție până când arde cu o flacără fierbinte. În general, cu cât creșteți temperatura unei reacții exoterme, cu atât va merge mai repede.
Echilibru
Majoritatea reacțiilor chimice pot merge în ambele sensuri, ceea ce înseamnă că pot rula înainte și pot transforma reactanții în produse sau pot merge invers și pot transforma produsele în reactanți. Pe măsură ce reacția se desfășoară, reactanții se epuizează treptat în timp ce produsele încep să se acumuleze, astfel încât reacția directă încetinește în timp ce reacția inversă accelerează. În cele din urmă, ratele reacțiilor directe și inversă sunt aceleași, așa că, deși reacția continuă să apară, cantitățile de produse și reactanți nu se modifică. Această stare de echilibru se numește echilibru.
Principiul lui Le Chatelier
Raportul dintre reactanți și produse la echilibru depinde de reacția chimică specifică. Pentru ceva de genul focului, de exemplu, puțin, dacă vreunul dintre reactanți este lăsat la echilibru, în timp ce pentru ceva de genul reacției dintre azot și hidrogen pentru a produce amoniac, mulți reactanți pot fi lăsați la echilibru. Principiul lui Le Chatelier spune practic că toate sistemele chimice vor să ajungă și să rămână la echilibru. Dacă adăugați produse de reacție la un sistem chimic la echilibru, vă puteți aștepta ca o anumită cantitate de produs să fie convertită în reactanți, în timp ce dacă adăugați reactanți, o cantitate de reactanți va fi transformată în produse, astfel încât echilibrul să fie menținut.
Căldură și echilibru
Pentru o reacție exotermă, căldura este în esență un produs al reacției. În conformitate cu principiul Le Chatelier, dacă creșteți temperatura, creșteți cantitatea de produse, astfel încât să mutați echilibrul la echilibru înapoi spre reactanți, ceea ce înseamnă că vor rămâne mai mulți reactanți la echilibru. Cu cât temperatura crește, cu atât echilibrul la echilibru se deplasează înapoi spre reactanți. Un exemplu celebru este reacția dintre hidrogen și azot pentru a produce amoniac. Reacția este atât de lentă la temperatura camerei încât nu se întâmplă nimic. Dacă creșteți temperatura pentru a accelera reacția, totuși, echilibrul la echilibru se deplasează înapoi spre reactanți și se produce foarte puțin amoniac.
