उष्माक्षेपी प्रतिक्रिया
ऊष्मारसायन में, उष्माक्षेपी अभिक्रिया एक अभिक्रिया है जिसके लिए अभिक्रिया का समग्र मानक एन्थैल्पी परिवर्तन ΔH⚬ ऋणात्मक है।[1][2] उष्माक्षेपी अभिक्रियाएं सामान्यतः ऊष्मा उत्पन्न करती हैं।यह शब्द अधिकांश ऊर्जाक्षेपी अभिक्रिया के साथ भ्रमित होता है, जिसे आईयूपीएसी "... एक प्रतिक्रिया जिसके लिए समग्र मानक गिब्स ऊर्जा परिवर्तन δG⚬ ऋणात्मक है" के रूप में परिभाषित करता है।[2] दृढ़ता से उष्माक्षेपी अभिक्रिया सामान्यतः ऊर्जाक्षेपी भी होती है क्योंकि ⚬H⚬ ΔG⚬ में प्रमुख योगदान देता है। अधिकांश शानदार रासायनिक अभिक्रियाएं जो कक्षाओं में प्रदर्शित की जाती हैं, वे उष्माक्षेपी और ऊर्जाक्षेपी हैं। विपरीत ऊष्माशोषी अभिक्रिया है, जो सामान्यतः ऊष्मा लेती है और प्रणाली में एन्ट्रापी वृद्धि से प्रेरित होती है।
उदाहरण
उदाहरण कई हैं: दहन, थर्माइट अभिक्रिया, प्रबल अम्ल और क्षार का संयोजन, बहुलकीकरण इत्यादि। दैनिक जीवन में एक उदाहरण के रूप में, हैंड वार्मर एक उष्माक्षेपी अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए आयरन के ऑक्सीकरण का उपयोग करते हैं:
- 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 ΔH⚬ = - 1648 kJ/mol
एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं का एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण वर्ग एक हाइड्रोकार्बन ईंधन का दहन है जैसे प्राकृतिक गैस का दहन::
- CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH⚬ = - 890 kJ/mol
ये मानक अभिक्रियाएं दृढ़ता से उष्माक्षेपी हैं।
अनियंत्रित उष्माक्षेपी अभिक्रियाएं, जो आग और विस्फोटों के लिए अग्रणी हैं, वे बेकार हैं क्योंकि उत्पन्न ऊर्जा को पकड़ना मुश्किल है।प्रकृति प्रभाव दहन अभिक्रियाएं अत्यधिक नियंत्रित परिस्थितियों में, आग और विस्फोटों से बचना, एरोबिक श्वसन में, ताकि उत्पन्न ऊर्जा को पकड़ने के लिए, एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट के गठन के लिए।
माप
रासायनिक प्रणाली की एन्थैल्पी अनिवार्य रूप से इसकी ऊर्जा है।अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन qh ऊष्मा क्यू के बराबर है (या या विद्युत ऊर्जा के आउटपुट के बिना निरंतर दबाव में बंद प्रणाली को स्थानांतरित किया गया है।रासायनिक अभिक्रिया में ऊष्मा उत्पादन या अवशोषण को उष्मामिति का उपयोग करके मापा जाता है, उदा।बम -बम के साथ।सामान्य प्रयोगशाला साधन अभिक्रिया कैलोरीमीटर है, जहां ऊष्मा प्रवाह से या अभिक्रिया पोत में निगरानी की जाती है।ऊष्मा रिलीज और इसी ऊर्जा परिवर्तन, ΔH, दहन अभिक्रिया को विशेष रूप से सटीक रूप से मापा जा सकता है।
उष्माक्षेपी अभिक्रिया में उत्पन्न मापा ऊष्मा ऊर्जा को joule प्रति मोल (पूर्व में कैलोरी | कैल/मोल) में ΔH⚬ में परिवर्तित किया जाता है।मानक राज्य थैलेपी परिवर्तन ⚬H⚬ अनिवार्य रूप से थैलेपी परिवर्तन है जब अभिक्रिया में स्तुईचिओमेटरी गुणांक को अभिकारकों और उत्पादों (मोल में) की मात्रा के रूप में माना जाता है;सामान्यतः, प्रारंभिक और अंतिम तापमान को 25 डिग्री सेल्सियस माना जाता है।गैस-चरण अभिक्रियाओं के लिए, ⚬H⚬ मान अच्छे सन्निकटन के लिए बॉन्ड ऊर्जा से संबंधित हैं:
- ΔH⚬ = अभिकारकों की कुल बंधन ऊर्जा - उत्पादों की कुल बंधन ऊर्जा
उष्माक्षेपी अभिक्रिया में, परिभाषा के अनुसार, थैलेपी परिवर्तन का ऋणात्मक मूल्य है:
- ΔH = एचproducts - एचreactants <0
जहां बड़ा मूल्य (अभिकारकों की उच्च ऊर्जा) को छोटे मूल्य (उत्पादों की कम ऊर्जा) से घटाया जाता है।उदाहरण के लिए, जब हाइड्रोजन जलता है:
- 2h2 (छ) + ओ2 (छ) → 2h2ओ (जी)
- डीH⚬ = -483.6 kJ / बार [3]
यह भी देखें
- रासायनिक थर्मोडायनामिक्स
- खास तरह की स्कैनिंग उष्मामिति
- अंत्येष्टि संबंधी
- उछलना
- एंडर्जोनिक अभिक्रिया
- अंतहरणीय अभिक्रिया
- उष्माक्षेपी प्रक्रिया
- ऊष्माशोषी अभिक्रिया
- गर्म खून
संदर्भ
- ↑ "Exothermic reaction". The IUPAC Compendium of Chemical Terminology. IUPAC. 2014. doi:10.1351/goldbook.E02269.
- ↑ 2.0 2.1 Laidler, K. J. (1996). "A glossary of terms used in chemical kinetics, including reaction dynamics (IUPAC Recommendations 1996)". Pure and Applied Chemistry. 68: 149–192. doi:10.1351/pac199668010149. S2CID 98267946.
- ↑ "Enthalpy (Chapter 5)". Archived from the original on 2013-07-08. Retrieved 2013-07-20.
