eksotermiline

Eksotermiline protsess on termodünaamiline sündmus, mille käigus süsteem eraldab soojust ümbritsevale keskkonnale. Sellisel juhul on entalpia muutus ΔH negatiivne. Eksotermilised reaktsioonid on seetõttu tavaliselt soojuslike eraldusega protsessid. Vastand on endotermiline protsess, mille käigus entalpia muutus on positiivne ja mis neelab soojust.

Põhjust ja mehhanism. Eksotermilistes reaktsioonides tekib või lõhutakse sidemeid; sageli vabaneb energia uute moodustuvate sidemete tekkimise käigus, mis on stabiilsemad kui reaktsioonieelsed sidemed. Seetõttu vabaneb soojust ja temperatuur võib tõusta. Reaktsioonide näited hõlmavad süttimist ja oksüdatsiooni (nt fossiilkütuste põlemine), neutralisatsioonireaktsioone tugevas happes või leelises, ning mõningaid sade- ja kristallimisprotsesse.

Mõõtmine ja standardilised väärtused. Eksootermilised reaktsioonid võivad olla mõõdetavad kalorimeetria abil. Reaktsiooni entalpia muutus ΔHrxn leitakse tavaliselt standardsete entalpiade hinnangust: ΔHrxn = ΣΔHf°(tooted) − ΣΔHf°(reaktiandid). Entalpia muutuse suund ja suurus sõltuvad temperatuurist ja reageerivate ainete kogusest.

Spontaarsus ja piirangud. Kuigi ΔH on negatiivne, ei garanteeri see alati reaktsiooni spontaanse toimumise. Reaktsiooni Gibbs’i vabanenud energia ΔG = ΔH − TΔS määrab spontaanse olemuse: eksotermiline reaktsioon võib olla spontaanne või mitteolenevalt entalpiast, sõltuvalt entropia muutusest ja temperatuurist.

Rakendused ja ohutus. Eksotermilised protsessid kasutatakse kütustes, soojusvahetites ja tööstuslikel reaktsioonidel. Samas võivad suurte energiavoodude eraldumine ja kontrollimatu reaktsioon tekitada ohte (lbl plahvatuste risk) ning nõuavad sobivat ohutust ja kontrolli.