Некоторые химические реакции, такие как горение дерева или взрыв тротила, выделяют тепло в окружающую среду. Химики называют эти реакции экзотермическими. Повышение температуры влияет на экзотермическую реакцию двумя разными способами: изменяя скорость реакции и изменением баланса между продуктами и реагентами в конце реакции.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Вообще говоря, ваша реакция будет ускоряться, потому что более высокая температура означает больше тепла и энергии в вашей системе. Однако в некоторых случаях повышение температуры может сместить равновесие и предотвратить некоторые из ваших реакций.
Скорость реакции
С повышением температуры почти все реакции идут быстрее, включая экзотермические реакции. Например, реакция между кислородом в воздухе и химическими веществами в кончике спички при комнатной температуре настолько медленная, что кажется, что ничего не происходит. Однако, когда вы нагреваете кончик спички, ударяя ею по ударной планке на коробке, температура увеличивается, а вместе с ней и скорость реакции, пока она не загорится горячим пламенем. В общем, чем больше вы увеличиваете температуру экзотермической реакции, тем быстрее она протекает.
Равновесие
Большинство химических реакций могут идти в обоих направлениях, то есть они могут протекать вперед и превращать реагенты в продукты или протекать в обратном направлении и превращать продукты в реагенты. По мере того, как реакция идет вперед, реагенты постепенно истощаются, в то время как продукты начинают накапливаться, поэтому прямая реакция замедляется, а обратная реакция ускоряется. В конечном итоге скорости прямой и обратной реакций одинаковы, поэтому, хотя реакция продолжается, количества продуктов и реагентов не меняются. Это устойчивое состояние называется равновесием.
Принцип Ле Шателье
Отношение реагентов к продуктам при равновесии зависит от конкретной химической реакции. Для чего-то вроде огня, например, очень мало реагента остается в состоянии равновесия, в то время как для что-то вроде реакции между азотом и водородом с образованием аммиака, много реагентов может остаться на равновесие. Принцип Ле Шателье в основном гласит, что все химические системы хотят достичь равновесия и оставаться в нем. Если вы добавляете продукты реакции в химическую систему, находящуюся в равновесии, можно ожидать, что некоторое количество продукта будет преобразовано. в реагенты, а если вы добавите реагенты, некоторое количество реагентов будет преобразовано в продукты, так что равновесие будет поддерживается.
Тепло и равновесие
Для экзотермической реакции тепло, по существу, является продуктом реакции. В соответствии с принципом Ле Шателье, если вы увеличиваете температуру, вы увеличиваете количество продуктов, и поэтому вы смещаете баланс в равновесии обратно в сторону реагентов, а это означает, что на уровне реагентов останется больше реагентов. равновесие. Чем выше температура, тем дальше равновесие смещается обратно в сторону реагентов. Известный пример - реакция между водородом и азотом с образованием аммиака. При комнатной температуре реакция настолько медленная, что ничего не происходит. Однако, если вы увеличиваете температуру для ускорения реакции, равновесие смещается обратно в сторону реагентов, и образуется очень мало аммиака.