Proses endotermik

Proses endotermik dipecahkan kepada faktor utama

Kita tidak selalu menyedari berapa banyak tindak balas kimia yang berbeza yang terdapat di dunia. Antaranya, ada yang proses endotermik . Untuk menjalankannya, perlu menyediakan jumlah tenaga yang betul , selalunya dalam bentuk haba. Oleh itu, proses endotermik tidak berlaku secara spontan – ia boleh dimulakan dengan menggunakan tenaga ke dalam sistem. Selalunya, proses endotermik juga dipanggil proses endoenergetik . Dalam proses itu, entalpi sistem berubah (akhirnya, entalpi hasil tindak balas mempunyai nilai yang lebih besar daripada entalpi bahan tindak balas). Suhu sistem sering diturunkan. Fenomena ini boleh diperhatikan dengan mudah, sebagai contoh, dengan melakukan campuran penyejukan yang dipanggil. Ini adalah campuran bahan tertentu (dengan nisbah jisim yang sesuai), yang, apabila mencipta penyelesaian, menyerap tenaga dari persekitaran dan menyebabkan penurunan suhu. Contoh campuran penyejukan ialah gabungan air dengan ammonium klorida dalam nisbah 10:3.

Proses endotermik berbanding proses eksotermik

Proses endotermik dan proses eksotermik (masing-masing endoenergetik dan eksergonik ) ialah dua jenis tindak balas semasa tenaga sistem berubah. Bertentangan dengan proses endotermik, proses eksotermik membebaskan tenaga daripada sistem dalam bentuk haba . Proses eksotermik mungkin berlaku secara spontan. Mereka dicirikan oleh penurunan entalpi akibat kehilangan haba kepada alam sekitar. Contoh klasik tindak balas eksotermik ialah pembakaran, contohnya, gas dalam dapur, atau penggunaan proses eksotermik dalam pemanas gel kecil.

Proses endotermik – contoh

Fotosintesis

Fotosintesis adalah contoh terbaik tindak balas endotermik dalam kehidupan seharian. Ia adalah salah satu proses biokimia yang paling penting di Bumi. Proses ini membekalkan oksigen serta sebatian organik menjadi sumber tenaga untuk haiwan dan manusia. Ringkasnya, fotosintesis ialah proses di mana air dan karbon dioksida ditukar kepada oksigen dan glukosa. Tindak balas ini berlaku dengan penyertaan tenaga cahaya. Tenaga cahaya dibekalkan kepada sistem tindak balas, yang merupakan unsur ciri tindak balas endotermik. Tanpa bekalan tenaga daripada matahari, fotosintesis tidak berlaku.

Ais mencair

Pencairan ais, iaitu, pemindahan molekul air daripada fasa pepejal (ais) kepada cecair (air cecair), adalah contoh peralihan fasa. Disebabkan oleh kesan tenaga, ia adalah peralihan endotermik, iaitu, ia berlaku dengan penyerapan tenaga daripada persekitaran. Tenaga dari luar (dalam kes ini suhu melebihi 0 ᵒC) diperlukan untuk memulakan fenomena lebur.

Pepejal karbon dioksida sublimasi

Sublimasi, seperti lebur, adalah peralihan fasa. Dalam kes pemejalwapan, pepejal berubah terus ke dalam fasa wap (menghilangkan fasa cecair). Pemejalwapan karbon dioksida pepejal (lebih dikenali sebagai ais kering) berlaku mengikut mekanisme transformasi endoenergetik. Semasa pemejalwapan ais kering, iaitu, peralihannya terus ke dalam gas karbon dioksida, sejumlah besar tenaga dari alam sekitar diserap.

Membakar kek

Pengeluaran pastri yang dibakar di rumah adalah peluang terbaik untuk memerhatikan tindak balas endotermik. Salah satu bahan doh biasa iaitu serbuk penaik terdiri daripada antara lain ammonium bikarbonat. Dengan meletakkan kek di dalam ketuhar, kami menyediakannya dengan haba. Di bawah kesannya, kalsium bikarbonat mula terurai menjadi komponen gas dan dengan itu kek meningkat. Semasa tindak balas sedemikian, perubahan dalam entalpi adalah positif, jadi ia adalah peralihan endotermik.

Proses endotermik dalam industri

Pengeluaran hidrogen

Hidrogen sering dirujuk sebagai bahan api masa depan. Terdapat banyak kebenaran dalam kenyataan itu. Pada masa ini, ia diperoleh pada skala perindustrian dengan pembentukan semula wap metana. Pembentukan wap metana terdiri daripada bertindak balas bahan mentah ini dengan wap air. Tindak balas endotermik kuat, ia berlaku pada suhu tinggi 650–900 ᵒC. Hasil daripada proses ini, campuran hidrogen dan karbon monoksida diperoleh, dipanggil gas sintesis. Kemudian, hidrogen boleh diekstrak menggunakan teknik yang dikenali sebagai Pressure Swing Adsorption, atau singkatannya PSA.

Pengeluaran kapur cepat

Dalam industri, kapur cepat, iaitu kalsium (II) oksida, diperoleh dengan membakar batu kapur (batu kalsium karbonat). Ia adalah proses boleh balik dan endotermik. Hasil daripada pembakaran (dissosiasi terma) batu kapur dalam relau aci, bukan sahaja kapur cepat diperoleh, tetapi juga karbon dioksida. Kedua-dua produk digunakan, sebagai contoh, dalam tumbuhan soda. Karbon dioksida diperlukan untuk pengkarbonan air garam, manakala kapur cepat digunakan untuk menghasilkan kalsium hidroksida, yang kemudiannya disalurkan ke penulenan air garam.