발열 반응이란 무엇입니까?

발열 반응이 무엇인지 그리고 흡열 반응과의 차이점을 설명합니다. 또한, 이 화학 반응의 예.


발열 반응은 에너지를 방출합니다.

발열 반응이란 무엇입니까?

발열 반응은 발생 시 열 이나 빛 의 형태로 에너지를 환경 에 방출하는 반응입니다 . 이러한 유형의 반응이 발생하면 생성된 생성물은 초기 반응물보다 낮은 에너지를 갖습니다.

엔탈피는 일정한 압력 에서 발생하는 화학 공정에서 열에너지 의 흐름을 정의하는 양입니다 . 더욱이, 이 크기는 열역학 시스템과 그 환경 사이의 에너지 교환을 나타냅니다 . 화학 반응에서 이 크기의 변화(ΔH)는 흡열 반응과 발열 반응을 분류하는 데 사용됩니다.

ΔH>0 흡열 반응.

ΔH<0 발열 반응.

발열 반응은 생화학에서 매우 중요합니다. 이러한 유형의 반응을 통해 살아있는 유기체는 신진대사라는 과정을 통해 생명을 유지하는 데 필요한 에너지를 얻습니다 .

대부분의 발열 반응은 산화이며 , 매우 격렬할 경우 연소 처럼 화재를 일으킬 수 있습니다 . 이러한 반응의 다른 예로는 가스에서 액체로( 응축 ) 또는 액체에서 고체로( 응고 ) 와 같이 한 응집 상태 에서 더 낮은 에너지의 다른 응집 상태로 물질이 전이되는 것입니다.

실제로 많은 발열 반응은 방출되는 에너지가 갑작스럽고 통제되지 않아 건강 에 위험하며, 이로 인해 생명체 에 화상이나 기타 손상을 일으킬 수 있습니다 .

참조: 에너지 보존 원리

발열 반응과 흡열 반응의 차이점


흡열 반응은 화학적 얼음처럼 에너지를 흡수합니다.
모든 화학반응 에서는 에너지가 보존됩니다. 이것이 에너지 보존의 법칙을 구성합니다 . 에너지는 생성되거나 소멸되지 않으며 단지 변형될 뿐입니다.

흡열 반응에서는 에너지가 흡수되어 반응물이 생성물로 변환됩니다 . 이러한 유형의 반응에서는 반응물을 구성하는 분자 의 결합이 끊어져 새로운 구성 요소를 형성합니다. 이 결합 파괴 과정에는 문제의 에너지가 필요합니다. 이에 대한 예는 물 분자에 전기 에너지가 공급되어 이를 분해하고 구성 요소로 변환하는 물 전기 분해 과정입니다 .

반면, 발열 반응에서 반응물은 분자를 형성하는 결합에 포함된 화학 에너지를 방출합니다. 방출되는 에너지는 열이나 빛의 형태일 수 있습니다.

추가 정보: 흡열 반응

발열 반응의 예


포도당의 산화는 발열 반응이다.
알려진 발열 반응은 다음과 같습니다.

  • 연소 . 연료라는 물질과 산소 사이에서 일어나는 매우 빠른 산화 반응연료는 주로 탄소, 수소, 그리고 경우에 따라 황으로 구성됩니다. 연료의 예로는 메탄가스, 휘발유, 천연가스 등이 있습니다 . 이 반응은 다량의 열을 방출하여 화재를 일으킬 수 있습니다.
  • 포도당의 산화. 이것은 동물이 대사 에너지를 얻기 위해 수행하는 반응입니다. 우리는 호흡 에서 산소를 취하고 이를 사용하여 당을 산화시키고, 포도당 분자를 더 간단한 분자로 분해하고( 당분해 ) 보상으로 화학 에너지에서 풍부한 ATP
  • 칼륨과 물의 혼합물 . 칼륨은 물과 혼합되면 폭발 시 수소와 엄청난 양의 에너지를 방출하는 강력한 건조제입니다. 이는 모든 알칼리 금속에서 발생하지만 항상 동일한 양의 에너지가 방출되는 것은 아닙니다.
  • 암모니아의 형성. 암모니아(NH 3 )를 형성하기 위해 질소(N 2 )와 수소(H 2 ) 가 반응합니다 . 이는 반응에 투입된 분자보다 에너지가 적은 분자를 얻는 것을 의미합니다. 그 에너지 차이는 방출되어야 하며, 이는 온도 (열) 의 증가로 발생합니다 .