Exotermní reakce

Obecný graf exotermní reakce

Zjednodušený graf exotermní reakce ukazuje, že energie reaktantů je vyšší než energie produktů.

Ukazuje také, že většinou reakce neproběhne samovolně, ale pro uvolnění vazeb reaktantů je třeba dodat aktivační energii. Aktivační energie je minimální energie, kterou musí mít částice reagujících látek, aby při jejich srážce mohlo dojít k chemické reakci. Zjednodušeně je to energie potřebná k zahájení chemické reakce.

Teorie aktivovaného komplexu předpokládá, že po srážce molekul při dostatečné aktivační energii se vytvoří aktivovaný komplex s přechodnými vazbami mezi atomy, který se během reakce rozpadne za vzniku nové molekuly.

Teplo, které se uvolní při exotermické reakci, se nazývá reakční teplo. Abychom mohli navzájem porovnávat reakční tepla jednotlivých reakcí, je třeba zavést stejné podmínky pro všechny reakce. Proto byl zaveden standardní stav - teplota 298,15  K (25 °C) a tlak 101325 Pa (1 atmosféra). Je to stav při běžných podmínkách, ve kterém je daná látka nejstálejší.

Reakční teplo za standardních podmínek se rovná standardní reakční entalpii H s jednotkou kJ.mol⁻¹. Pro exotermní děje je hodnota ΔH záporná (ΔH < 0), protože systém předal do okolí teplo a je o energii chudší.

Typické exotermní reakce jsou hoření a exploze látek. Při těchto dějích se uvolňuje teplo a světlo. Příklady exotermních reakcí:

Slučování plynného vodíku s kyslíkem za vzniku vodní páry:

2H₂ + O₂ → 2H₂O ΔH = −484 kJ.mol⁻¹

Oxidace železa za vzniku oxidu železitého:

4Fe  + 3O₂  → 2Fe₂O₃  ΔH = - 1648 kJ.mol⁻¹

Spalování zemního plynu obsahujícího metan na oxid uhličitý a vodu:

2CH₄  + 2O₂  → CO₂  + 2H₂O  ΔH = - 890 kJ.mol⁻¹

• Termochemie
• Termochemická rovnice
• Chemická energie
• Endotermická reakce

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Exothermic reaction na anglické Wikipedii a Exotherme Reaktion na německé Wikipedii.