Egzotermni proces

Pojam egzotermni proces ili egzotermna reakcija (grč. έξω – eksō = prema vani, spolja + θερμικός – termikόs = termički) – u termodinamici – opisuje proces ili reakciju koja oslobađa energiju iz sistema u okolinu, obično u obliku toplote, ali i u obliku svjetlosti (npr. iskra, plamen ili bljesak), struja (npr. baterija) ili zvuk (npr. eksplozija koja se čuje prilikom gorenja vodika).^[1] Termin "egzotermni" prvi je smislio Marcellin Berthelot. Suprotno egzotermnom procesu je endotermni, koji apsorbira energiju obično u obliku toplote.

Koncept se često primenjuje u fizičkim naukama na hemijske reakcije, gdje se hemijska energija veze pretvara u toplotnu energiju (toplotu).

Egzotermne (i endotermne) opisuju dvije vrste hemijskih reakcija ili sistema koji se nalaze u prirodi, kako slijedi.

Jednostavno rečeno, nakon egzotermne reakcije u okolinu je ispušteno više energije nego što je apsorbovano za pokretanje i održavanje reakcije. Primjer bi bio izgaranje svijeće, pri čemu suma kalorija proizvedenih izgaranjem. Može se utvrditi promatrajući zračenje okoline i proizvedene vidljive svjetlosti, uključujući porast temperature samog goriva (voska), kada se kisik pretvara u vrući CO₂ i vodenu paru premašujući broj kalorija apsorbiranih u početku prilikom paljenja plamena i održavanja plamena. Izvjesna energija se ponovo apsorbuje i koristi za topljenja, zatim isparavanje voska itd., ali je daleko nadmašena energijom koja se oslobađa pretvaranjem relativno slabe dvostruke veze kisika^[2] u snažnije veze kod CO₂ i H₂O.

S druge strane, u endotermnoj reakciji ili sistemu, tokom reakcije, energija se uzima iz okoline, obično usljed povoljnim povećane entropije u sistemu. Primjer endotermne reakcije je hladnjak za prvu pomoć, u kojem su, za reakciju dviju hemikalija ili rastvaranje jedne u drugoj, potrebne su kalorije iz okoline, a reakcija hladi vrećicu i okolinu upijajući iz njih toplotu. Proizvodnja drveta u procesu fotosinteze je endotermni proces: drveće apsorbira zračenje sunčeve energije i koristi ga u endotermnim reakcijama poput razdvajanja CO₂ i H₂O i rekombinacija atoma za proizvodnju celuloze i drugih organskih supstanci, kao i O₂. Drvo se kasnije može spaliti u kaminu, egzotermno oslobađajući energiju O₂^[2] u obliku toplote i svjetlosti, u svoju okolinu, npr. u unutrašnjost sobe.

1. ^ "Gate for the Greek language" on-line dictionary Arhivirano 5. 12. 2017. na Wayback Machine. greek-language.gr
2. ^ ^{a b} Schmidt-Rohr, K. (2015). "Why Combustions Are Always Exothermic, Yielding About 418 kJ per Mole of O₂", J. Chem. Educ. 92: 2094-2099. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00333