Kimyasal reaksiyonları sınıflandırma kriterleri arasında enerji etkisine göre sınıflandırma vardır. Bu nedenle, diğerlerinin yanı sıra, akışı enerji tedariki gerektiren enerji reaksiyonlarını - endoenerjik reaksiyonlar - ayırt edebiliriz. Reaksiyon mekanizmasının bilgisi, yalnızca gerçeği daha iyi anlamaya değil, aynı zamanda bir dizi farklı alanı iyileştirmeye ve geliştirmeye de izin verir.
Endotermik süreç asal faktörlere ayrılır
Dünyada kaç tane farklı kimyasal reaksiyon olduğunun her zaman farkında değiliz. Bunların arasında, bazıları endotermik süreçlerdir . Bunları gerçekleştirmek için, çoğu zaman ısı şeklinde olmak üzere doğru miktarda enerji sağlamak gerekir. Bu nedenle, endotermik süreçler kendiliğinden oluşmaz – sisteme enerji uygulanarak başlatılabilirler. Çoğu zaman, endotermik süreçlere endoenerjetik süreçler de denir . Süreçte, sistemin entalpisi değişir (son olarak, reaksiyon ürünlerinin entalpisi, reaktanların entalpisinden daha büyük bir değere sahiptir). Sistemin sıcaklığı genellikle düşürülür. Bu fenomen, örneğin sözde soğutma karışımları gerçekleştirilerek kolayca gözlemlenebilir. Bunlar, bir çözelti oluştururken çevreden enerji emen ve sıcaklığın düşmesine neden olan belirli maddelerin (uygun kütle oranına sahip) karışımlarıdır. Soğutma karışımına bir örnek, suyun 10:3 oranında amonyum klorür ile kombinasyonudur.
Ekzotermik sürece karşı endotermik süreç
Endotermik süreçler ve ekzotermik süreçler ( sırasıyla endoenerjik ve eksergonik ), sistemin enerjisinin değiştiği iki tür reaksiyondur. Endotermik süreçlerin aksine, ekzotermik süreçler sistemden ısı şeklinde enerji salar . Ekzotermik süreçler kendiliğinden oluşabilir. Çevreye ısı kaybı nedeniyle entalpide bir azalma ile karakterize edilirler. Ekzotermik reaksiyonun klasik bir örneği, örneğin bir ocakta gazın yanması veya ekzotermik işlemin küçük, jel ısıtıcılarda kullanılmasıdır.
Endotermik süreç – örnekler
Fotosentez
Fotosentez, günlük yaşamda endotermik bir reaksiyonun mükemmel bir örneğidir. Dünyadaki en önemli biyokimyasal süreçlerden biridir. Bu işlem, hayvanlar ve insanlar için bir enerji kaynağı olan oksijenin yanı sıra organik bileşikler sağlar. Basitçe söylemek gerekirse, fotosentez, su ve karbondioksitin oksijen ve glikoza dönüştürüldüğü süreçtir. Bu reaksiyon, ışık enerjisinin katılımıyla gerçekleşir. Işık enerjisi, endotermik bir reaksiyonun karakteristik bir unsuru olan reaksiyon sistemine sağlanır. Güneşten gelen enerji kaynağı olmadan fotosentez gerçekleşmez.
Buz erimesi
Buz eritme, yani su moleküllerinin bir katıdan (buz) bir sıvı (sıvı su) fazına transferi, faz geçişine bir örnektir. Enerji etkisi nedeniyle endotermik bir geçiştir yani ortamdan enerjinin emilmesi ile gerçekleşir. Erime olayını başlatmak için dışarıdan gelen enerji (bu durumda sıcaklık 0 ᵒC’nin üzerindedir) gereklidir.
Katı karbondioksit süblimasyonu
Süblimleşme, erime gibi bir faz geçişidir. Süblimleşme durumunda, bir katı doğrudan buhar fazına dönüşür (sıvı faz atlanır). Katı karbondioksitin (yaygın olarak kuru buz olarak bilinir) süblimleşmesi, endoenerjik dönüşüm mekanizmasına göre gerçekleşir. Kuru buzun süblimleşmesi yani doğrudan gaz halindeki karbondioksite geçişi sırasında çevreden büyük miktarda enerji emilir.
kek pişirme
Ev yapımı hamur işlerinin üretimi, endotermik reaksiyonu gözlemlemek için mükemmel bir fırsattır. Tipik bir hamurun bileşenlerinden biri, yani kabartma tozu, diğerlerinin yanı sıra amonyum bikarbonattan oluşur. Keki fırına vererek ısınmasını sağlıyoruz. Kalsiyum bikarbonat etkisi altında gaz bileşenlerine ayrışmaya başlar ve böylece kek kabarır. Böyle bir reaksiyon sırasında entalpideki değişim pozitiftir, dolayısıyla endotermik bir geçiştir.
Endüstride endotermik prosesler
hidrojen üretimi
Hidrojen genellikle geleceğin yakıtı olarak adlandırılır. Bu ifadede pek çok gerçek var. Şu anda, metanın buhar reformasyonu ile endüstriyel ölçekte elde edilmektedir. Metanın buhar reformu, bu hammaddenin su buharı ile reaksiyona sokulmasından oluşur. Güçlü bir endotermik reaksiyon, 650–900 ᵒC gibi yüksek sıcaklıklarda gerçekleşir. Bu işlem sonucunda sentez gazı adı verilen hidrojen ve karbon monoksit karışımı elde edilir. Ardından, Basınç Salınımlı Adsorpsiyon veya kısaca PSA olarak bilinen bir teknik kullanılarak hidrojen ekstrakte edilebilir.
sönmemiş kireç üretimi
Endüstride sönmemiş kireç, yani kalsiyum (II) oksit, kireç taşının (kalsiyum karbonat kayası) yakılmasıyla elde edilir. Tersinir ve endotermik bir süreçtir. Kireç taşlarının şaft fırınlarında yakılması (termal ayrışma) sonucunda sadece sönmemiş kireç değil, aynı zamanda karbondioksit de elde edilir. Her iki ürün de örneğin soda fabrikalarında kullanılmaktadır. Tuzlu suyun karbonizasyonu için karbondioksit gereklidir, sönmemiş kireç ise daha sonra tuzlu su saflaştırmasına yönlendirilen kalsiyum hidroksit üretmek için kullanılır.