एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रिया

Not to be confused with एक्टोथेर्मिक.

विस्फोट सबसे हिंसक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं में से कुछ हैं।

ऊष्मप्रवैगिकी में, एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया (ग्रीक शब्द ) 'बाहर की ओर', और (थर्मिक) 'ऊष्मा) से सम्बंधित है ) एक उष्मागतिकी प्रक्रिया वह अभिक्रिया है जो निकाय से ऊर्जा को प्रायः केवल गर्मी के रूप में उसके परिवेश में छोड़ती है,बल्कि प्रकाश के रूप में भी (उदाहरण के लिए चिंगारी, लौ या फ्लैश), बिजली (उदाहरण के लिए बैटरी), या ध्वनि (उदाहरण के लिए हाइड्रोजन जलते समय सुनाई देने वाला विस्फोट) के रूप में भी छोड़ती है। ऊष्माक्षेपी शब्द पहली बार 19वीं सदी के फ्रांसीसी रसायनज्ञ मार्सेलिन बर्थेलॉट द्वारा गढ़ा गया था।

ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया के विपरीत यह एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है, जो प्रायः  गर्मी के रूप में ऊर्जा को अवशोषित करती है। इस अवधारणा को प्रायः भौतिक विज्ञान में रासायनिक अभिक्रियाओं पर लागू किया जाता है जहां रासायनिक बंधन ऊर्जा को ऊष्मीय ऊर्जा (गर्मी) में परिवर्तित किया जाता है।

दो प्रकार की रासायनिक अभिक्रियाएं

प्रकृति में पाई जाने वाली दो प्रकार की रासायनिक अभिक्रियाओं या प्रणालियों ऊष्माक्षेपी और ऊष्माशोषी का वर्णन इस प्रकार करते हैं, जो निम्नानुसार हैं:

ऊष्माक्षेपी

एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के बाद,अभिक्रिया प्रारम्भ करने और बनाए रखने के लिए जितनी ऊर्जा अवशोषित की गई थी, उससे अधिक ऊर्जा आसपास के वातावरण में जारी की गई है। एक उदाहरण जैसे एक मोमबत्ती का जलना, जिसमें दहन से उत्पन्न कैलोरी का योग (आसपास के तेज ताप और उत्पादित दृश्य प्रकाश को देखकर दर्शाया जाता है, जिसमें ईंधन (मोम) के तापमान में वृद्धि भी सम्मिलित है, जिसे परिवर्तित किया जाता है) गर्म CO₂ और जल वाष्प) लौ जलाने में अवशोषित कैलोरी की संख्या से अधिक हो जाती हैऔर स्वयं को बनाए रखने वाली लौ में (कुछ ऊर्जा को पुन: अवशोषित इसे अवशोषित किया जाता है और फिर मोम को वाष्पीकृत करने आदि में भी इसका उपयोग किया जाता है, लेकिन यह ऊर्जा CO₂ और H₂O उत्पन्न होने पर जारी ऊर्जा से कहीं अधिक होता है)।

ऊष्माशोषी

एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया या प्रणाली में, अभिक्रिया के दौरान आसपास के वातावरण से ऊर्जा ली जाती है, जो प्रायः निकाय में अनुकूल एन्ट्रापी में वृद्धि से प्रेरित होती है। ऊष्माशोषी अभिक्रिया का एक उदाहरण प्राथमिक चिकित्सा शीत पैक है, जिसमें दो रसायनों की अभिक्रिया, या एक को दूसरे में घोलने के लिए आसपास के वातावरण से कैलोरी की आवश्यकता होती है, और अभिक्रिया उनसे ऊष्मा को अवशोषित करके थैली और आसपास को ठंडा करती है।

प्रकाश संश्लेषण, वह प्रक्रिया जो पौधों को कार्बन डाइऑक्साइड और जल को चीनी और ऑक्सीजन में परिवर्तित कर देती है, एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया इस प्रकार है: पौधे सूर्य से उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इसे ऊष्माशोषी, अन्यथा गैर-सहज प्रक्रिया में उपयोग करते हैं। संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को विपरीत (सहज) प्रक्रिया द्वारा मुक्त किया जा सकता है: चीनी का दहन, जो कार्बन डाइऑक्साइड,जल और ऊष्मा (उज्ज्वल ऊर्जा)प्रदान करता है।

ऊर्जा विमोचन

ऊष्माक्षेपी एक ऐसे परिवर्तन को संदर्भित करता है जिसमें एक बंद प्रणाली परिवेश में ऊर्जा (ऊष्मा) छोड़ती है, जिसे व्यक्त किया जाता है

$Q<0.$

जब परिवर्तन स्थिर दबाव पर और विद्युत ऊर्जा के आदान-प्रदान के बिना होता है, तो ऊष्मा Q एन्थैल्पी परिवर्तन के बराबर होती है, अर्थात

$\Delta H<0,$

जबकि स्थिर आयतन पर,उष्मागतिकी के पहले नियम के अनुसार यह आंतरिक ऊर्जा (U)  में परिवर्तन के बराबर होता है, अर्थात

$\Delta U=Q+0<0.$

रुद्धोष्म प्रणाली में (अर्थात् एक प्रणाली जो परिवेश के साथ ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं करती है) ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्रणाली के तापमान में वृद्धि होती है। ऊष्माक्षेपी रासायनिक अभिक्रियाओं में, अभिक्रिया से निकलने वाली गर्मी विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा या अणुओं की गतिज ऊर्जा का रूप ले लेती है। एक क्वांटम ऊर्जा स्तर से दूसरे क्वांटम ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के कारण प्रकाश उत्पन्न होता है। यह प्रकाश रासायनिक अभिक्रिया के लिए ऊर्जा की कुछ स्थिरीकरण ऊर्जा, अर्थात बंधन ऊर्जा के बराबर है।उत्पन्न होने वाले इस प्रकाश को आणविक अनुवाद और घूर्णन, जो ऊष्मा की रेखीय समझ को जन्म देता है। एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया में, सक्रियण ऊर्जा (अभिक्रिया  प्रारम्भ करने के लिए आवश्यक ऊर्जा) बाद में निकलने वाली ऊर्जा से कम होती है, इसलिए ऊर्जा का एक निश्चित विमोचन होता है।

उदाहरण

आयरन (III) ऑक्साइड का उपयोग करके एक एक्ज़ोथिर्मिक थर्माइट अभिक्रिया। बाहर की ओर उड़ने वाली चिंगारियाँ अपने जागने पर पिघले हुए लोहे के धुएं के गोले हैं।

ऊष्माक्षेपी प्रक्रियाओं के कुछ उदाहरण हैं:

• लकड़ी, कोयला और तेल/पेट्रोलियम जैसे ईंधनों का दहन
• दीमक अभिक्रिया
• जल के साथ क्षार धातुओं और अन्य अत्यधिक विद्युत धनात्मक धातुओं की अभिक्रिया
• जलवाष्प से वर्षा का संघनन
• जल और प्रबल अम्ल या प्रबल क्षार का मिश्रण
• अम्ल और क्षार की अभिक्रिया (रसायन विज्ञान)
• सल्फ्यूरिक अम्ल द्वारा कार्बोहाइड्रेट का निर्जलीकरण
• सीमेंट और कंक्रीट की सेटिंग
• कुछ बहुलकीकरण अभिक्रियाएं जैसे कि एपॉक्सी राल की सेटिंग
• अधिकांश धातुओं की हैलोजन या ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया
• हाइड्रोजन बम और तारकीय कोर (लोहे के लिए) में परमाणु संलयन
• भारी तत्वों का परमाणु विखंडन
• जिंक और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के बीच अभिक्रिया
• कोशिकीय श्वसन (कोशिकाओं में ऊर्जा मुक्त करने के लिए ग्लूकोज का टूटना)

रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए निहितार्थ

Main article: ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया

रासायनिक ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाएं प्रायः उनकी समकक्ष ऊष्माशोषी  अभिक्रियाओं की तुलना में अधिक सहज होती हैं।

एक उष्मरासायन अभिक्रिया में जो ऊष्माक्षेपी होती है, ऊष्मा को अभिक्रिया के उत्पादों के बीच सूचीबद्ध किया जा सकता है।

यह भी देखें

• कैलोरीमेट्री
• रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी
• अंतर अवलोकन उष्मापन संबंधी
• एंडर्जोनिक
• अंतर्जात प्रतिक्रिया
• एक्सर्जोनिक
• एक्सर्जोनिक प्रतिक्रिया
• एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया

बाहरी संबंध

• http://chemistry.about.com/b/a/184556.htm Observe exothermic reactions in a simple experiment