Un Endotermico la reazione si verifica quando l'energia viene assorbita dall'ambiente circostante sotto forma di calore. Viceversa, a esotermico la reazione è quella in cui l'energia viene rilasciata dal sistema nell'ambiente circostante. I termini sono comunemente usati nelle scienze fisiche e nella chimica.
Endotermico | esotermico | |
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introduzione | Un processo o una reazione in cui il sistema assorbe energia dai suoi dintorni sotto forma di calore. | Un processo o una reazione che rilascia energia dal sistema, solitamente sotto forma di calore. |
Risultato | L'energia viene assorbita dall'ambiente nella reazione. | L'energia viene rilasciata dal sistema nell'ambiente. |
Forma di energia | L'energia viene assorbita come calore. | L'energia viene solitamente rilasciata sotto forma di calore, ma può anche essere elettricità, luce o suono. |
Applicazione | Termodinamica; fisica, chimica. | Termodinamica; fisica, chimica. |
Etimologia | Parole greche endo (dentro) e thermasi (per riscaldare). | Parole greche eso (esterno) e thermasi (per riscaldare). |
Esempi | Scioglimento dei ghiacci, fotosintesi, evaporazione, cottura di un uovo, scissione di una molecola di gas. | Esplosioni, produzione di ghiaccio, ferro arrugginito, sedimentazione di cemento, legami chimici, fissione nucleare e fusione. |
Una reazione o un processo endotermico avviene quando il sistema assorbe energia termica dall'ambiente circostante.
In una reazione o processo esotermico, l'energia viene rilasciata nell'ambiente, solitamente sotto forma di calore, ma anche di elettricità, suono o luce.
Classificare una reazione o un processo fisico come esotermico o endotermico può spesso essere controintuitivo. Fare un cubetto di ghiaccio è lo stesso tipo di reazione di una candela accesa - entrambi hanno lo stesso tipo di reazione: esotermica. Quando si considera se una reazione è endotermica o esotermica, è fondamentale separare il sistema di reazione dall'ambiente. Ciò che conta è il cambiamento di temperatura del sistema, non quanto sia caldo o freddo il sistema in generale. Se il sistema si raffredda, significa che il calore viene rilasciato e la reazione in atto è una reazione esotermica.
L'esempio di fuoco qui sopra è intuitivo, poiché l'energia viene chiaramente rilasciata nell'ambiente. Fare il ghiaccio, tuttavia, potrebbe sembrare il contrario, ma l'acqua che si trova in un congelatore rilascia anche energia mentre il congelatore estrae il calore e lo espelle nella parte posteriore dell'unità. Il sistema di reazione da considerare è solo l'acqua, e se l'acqua si raffredda, deve liberare energia in un processo esotermico. La sudorazione (evaporazione) è una reazione endotermica. La pelle bagnata si sente fresca in una brezza perché la reazione evaporativa dell'acqua assorbe calore dai dintorni (pelle e atmosfera).
In chimica, endotermica ed esotermica considerano solo il cambiamento nell'entalpia (una misura dell'energia totale del sistema); un'analisi completa aggiunge un termine aggiuntivo all'equazione per l'entropia e la temperatura.
Quando si formano legami chimici, il calore viene rilasciato in una reazione esotermica. C'è una perdita di energia cinetica negli elettroni reagenti, e questo fa sì che l'energia venga rilasciata sotto forma di luce. Questa luce è uguale in energia all'energia di stabilizzazione richiesta per la reazione chimica (l'energia del legame). La luce rilasciata può essere assorbita da altre molecole, dando origine a vibrazioni o rotazioni molecolari, da cui deriva la comprensione classica del calore. L'energia necessaria affinché la reazione si verifichi è inferiore all'energia totale rilasciata.
Quando i legami chimici si rompono, la reazione è sempre endotermica. Nelle reazioni chimiche endotermiche, l'energia viene assorbita (estratta dall'esterno della reazione) per posizionare un elettrone in uno stato energetico più alto, consentendo così all'elettrone di associarsi con un altro atomo per formare un diverso complesso chimico. La perdita di energia dalla soluzione (l'ambiente) viene assorbita dalla reazione sotto forma di calore.
La scissione di un atomo (fissione), tuttavia, non deve essere confusa con la "rottura di un legame". La fissione nucleare e la fusione nucleare sono entrambe reazioni esotermiche.
Le reazioni endotermiche ed esotermiche sono frequentemente osservate nei fenomeni quotidiani.
Esempi di reazioni endotermiche:
Esempi di reazioni esotermiche: