Termikreaktioner

Termikreaktioner är kemiska reaktioner som involverar en förändring i systemets värmeinnehåll i förhållande till omgivningen. Begreppet kan omfatta både exotermiska processer, där värme avges till omgivningen, och endotermiska processer, där värme absorberas. Den sammanlagda värmeförändringen vid konstant tryck kallas entalpiändringen, ΔH. Om ΔH är negativt är reaktionen exotermisk och avger värme; om ΔH är positivt är den endotermisk och kräver tillförsel av värme.

I teoretiska termer beskriver termikreaktioner ofta bindningar som bryts och nya bindningar som bildas. Energin som frigörs eller tas upp i processen motsvarar skillnaden i bondenergi mellan utgångs- och produktsteg samt eventuella fasförändringar. Standardentalpin ΔH° används för att beskriva värmeändringen under standardbetingelser och kan påverkas av temperatur, tryck och faser (fast, flytande, gas).

Exempel på exotermiska termikreaktioner är förbränning av kolväten och neutralisation mellan syra och bas, där betydande mängder värme avges. Endotermiska exempel inkluderar vissa lösningar av salt i vatten, tycke vid upplösning av ammoniumnitrat, samt fotosyntesen i växter där solljus omvandlas till kemisk energi.

Mätningar av ΔH görs med kalorimetri, till exempel bombkalorimeter vid förbränning eller lösningskalorimetri och differential scanning calorimetri (DSC) vid materialstudier. Termikreaktioner är grundläggande för energiberäkningar, processdesign och säkerhet inom kemi och industri, eftersom överskottsvärme kan leda till överhettning eller snabb temperaturförändring om den inte hanteras på rätt sätt.