Reakcje egzo- i endotermiczne oraz katalizator
Chemia
Zestaw wyjaśnia, czym różnią się reakcje egzotermiczne i endotermiczne oraz jak rozpoznać je w doświadczeniach i życiu codziennym. Poznasz też rolę katalizatora i dowiesz się, czego katalizator nie zmienia w reakcji chemicznej.
1.Reakcja chemiczna
Przemiana, w której z substancji wyjściowych, czyli substratów, powstają nowe substancje – produkty. Towarzyszy jej zmiana energii, na przykład wydzielanie ciepła.
2.Reakcja egzotermiczna
Reakcja chemiczna, podczas której energia jest przekazywana z układu do otoczenia. Najczęściej otoczenie się ogrzewa, ponieważ wydziela się ciepło.
3.Reakcja endotermiczna
Reakcja chemiczna, podczas której układ pobiera energię z otoczenia. Często trzeba stale dostarczać ciepło, aby reakcja mogła zachodzić.
4.Układ reakcyjny
Substancje biorące udział w badanej reakcji chemicznej. Na przykład podczas spalania węgla układem są reagujące substancje, a powietrze wokół naczynia jest otoczeniem.
5.Otoczenie
Wszystko, co znajduje się poza układem reakcyjnym. W reakcji egzotermicznej otoczenie otrzymuje energię, a w endotermicznej może ją oddawać.
6.Spalanie
Gwałtowna reakcja substancji z tlenem. Jest zwykle reakcją egzotermiczną: wydziela ciepło, a często także światło.
7.Rozkład termiczny
Reakcja, w której substancja rozpada się pod wpływem ogrzewania na inne substancje. Jest przykładem przemiany wymagającej dostarczania energii.
8.Katalizator
Substancja, która wpływa na szybkość reakcji chemicznej, najczęściej ją przyspiesza. Po reakcji nie zużywa się trwale i nie jest jej produktem.
9.Enzym
Białkowy katalizator występujący w organizmach żywych. Enzymy przyspieszają wiele reakcji zachodzących, na przykład podczas trawienia.
10.Obserwacja w doświadczeniu
To, co można zauważyć podczas doświadczenia, na przykład wzrost temperatury, pojawienie się płomienia albo wydzielanie gazu. Obserwacja powinna być odróżniona od wniosku.
Notatka
Energia w reakcjach chemicznych
W czasie reakcji chemicznej jedne substancje, nazywane substratami, przekształcają się w nowe substancje – produkty. Reakcjom towarzyszą zmiany energii. Energia może być przekazywana między układem reakcyjnym a otoczeniem.
Układ reakcyjny to substancje biorące udział w reakcji. Otoczenie to wszystko, co znajduje się poza nimi, na przykład probówka, stół i powietrze.
- Gdy układ oddaje energię do otoczenia, zachodzi reakcja egzotermiczna.
- Gdy układ pobiera energię z otoczenia, zachodzi reakcja endotermiczna.
Zapamiętaj
O rodzaju reakcji decyduje kierunek przepływu energii: na zewnątrz albo do układu.
Reakcje egzotermiczne
W reakcji egzotermicznej energia jest przekazywana z układu do otoczenia. Najczęściej zauważamy wtedy wydzielanie ciepła, a czasem także światła. Naczynie, w którym zachodzi reakcja, może zrobić się cieplejsze.
Typowym przykładem jest spalanie. Podczas spalania substancja reaguje z tlenem. Spalaniu węgla, drewna czy magnezu towarzyszy wydzielanie energii, dlatego ogrzewa ono otoczenie.
Przykład
Gdy pali się węgiel, powstają nowe substancje, a do otoczenia wydzielają się ciepło i światło – jest to reakcja egzotermiczna.
Nie każda widoczna zmiana oznacza jednak wydzielanie energii. Aby poprawnie opisać doświadczenie, należy obserwować między innymi zmianę temperatury, światło, płomień lub wydzielanie gazu.
Reakcje endotermiczne
W reakcji endotermicznej układ pobiera energię z otoczenia. Często trzeba go ogrzewać, aby reakcja mogła trwać. Energia dostarczana jest wtedy na przykład w postaci ciepła.
Przykładem jest rozkład termiczny niektórych substancji. Podczas takiej reakcji ogrzewana substancja rozkłada się na inne substancje. Jeśli przestaniemy dostarczać ciepło, reakcja może ustać.
Warto odróżniać reakcje chemiczne od zjawisk fizycznych. Topnienie lodu i parowanie wody także wymagają pobierania energii, ale nie powstają wtedy nowe substancje. Są to więc zjawiska fizyczne, a nie reakcje endotermiczne w sensie chemicznym.
Ważne
Ogrzewanie może być potrzebne zarówno do rozpoczęcia różnych reakcji, jak i do ich podtrzymania. W reakcji endotermicznej energia jest pobierana przez cały jej przebieg.
Rola katalizatora
Katalizator to substancja, która wpływa na szybkość reakcji chemicznej, najczęściej ją przyspiesza. Dzięki niemu reakcja może przebiegać sprawniej w danych warunkach. Katalizator nie jest zwykle zapisywany jako substrat ani produkt reakcji.
Najważniejszą cechą katalizatora jest to, że nie zużywa się on trwale podczas reakcji. Po jej zakończeniu może nadal działać. Katalizator nie zmienia rodzaju produktów powstających z danych substratów – zmienia przede wszystkim tempo przebiegu reakcji.
W organizmach żywych funkcję katalizatorów pełnią enzymy. Przyspieszają one wiele ważnych przemian, na przykład związanych z trawieniem pokarmu.
- Katalizator może przyspieszyć reakcję.
- Katalizator nie staje się głównym produktem reakcji.
- Katalizator nie decyduje o tym, czy reakcja jest egzotermiczna, czy endotermiczna.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu