An eksotermiska reakcija ir ķīmiska reakcija, kas izdala siltumu, un tai ir negatīva entalpija (-ΔH) un pozitīva entropija (+ ΔS).. Šīs reakcijas ir enerģētiski labvēlīgas un bieži notiek spontāni, taču dažreiz jums ir nepieciešams nedaudz papildu enerģijas, lai tās sāktu.
Eksotermiskās reakcijas rada interesantas un aizraujošas ķīmijas demonstrācijas, jo enerģijas izdalīšana papildus siltumam bieži ietver dzirksteles, liesmu, dūmus vai skaņas. Reakcijas svārstās no drošām un maigām līdz dramatiskām un sprādzienbīstamām.
Dzelzs vai tērauda rūsa ir oksidācijas reakcija - patiešām tikai lēnāka forma sadegšana. Gaidot rūsas veidošanos, nebūs interesanta ķīmijas demonstrācija, taču ir veidi, kā paātrināt procesu. Piemēram. jūs varat reaģēt tērauda vate ar etiķi drošā eksotermiskā reakcijā, kas attīsta siltumu.
Mīļākā ir reakcija "riešanas suns" eksotermisks ķīmijas paraugdemonstrējums, jo tas izstaro skaļu “vaļu” vai “mizu”, līdzīgu sunim. Šai reakcijai nepieciešama gara stikla caurule, slāpekļa oksīds vai slāpekļa oksīds un oglekļa disulfīds.
Ja jums nav šo ķīmisko vielu, pastāv alternatīva reakcija, ko varat veikt, izmantojot pudeli un berzējot alkoholu. Tas nav tik skaļš vai enerģisks, bet rada patīkamu liesmu un dzirdamu “skaņas signālu”.
Demonstrācijas klasiskajā formā tiek izmantots ūdeņraža peroksīda šķīdums, kālija jodīds un mazgāšanas līdzeklis. Ir arī bērniem draudzīga reakcijas versija, kurā tiek izmantots raugs un sadzīves peroksīds, un tā ir pietiekami droša, lai pieskartos jaunām rokām.
Sērskābes reakcija ar parasto galda cukuru (saharozi) izraisa enerģētisku eksotermisku reakciju. Cukura dehidrēšana izspiež tvaicējošo oglekļa kolonnu, kā arī visu istabu smaržo pēc sadedzinātiem zefīriem.
Termīta reakcija ir līdzīga tērauda vates rūsēšanai ar etiķi, izņemot to, ka metāla oksidēšana notiek daudz enerģiskāk. Izmēģiniet termīta reakciju, ja vēlaties sadedzināt metālu un daudz siltuma.
Ja jūs uzskatāt, ka "ejiet lielā skaitā vai ejiet mājās", tad mēģiniet veikt termīta reakciju sausa ledus klucī. Tas pastiprina procesu un var pat izraisīt eksploziju.
Ja metālu sadedzināšana ir jūsu tējas tase, jūs nevarat noiet greizi, vienkārši nometot sārmu metālu ūdenī (ja vien jūs nepievienojat pārāk daudz). Litijs, nātrijs, kālijs, rubīdijs un cēzijs visi reaģē ūdenī. Periodiskajā tabulā pārvietojoties pa grupu, reakcijas enerģija palielinās.
Litijs un nātrijs ir diezgan droši strādāt. Esiet piesardzīgs, ja izmēģināt projektu ar kāliju. Droši vien vislabāk ir atstāt rubīdija vai cēzija eksotermisko reakciju ūdenī cilvēkiem, kuri vēlas kļūt slaveni vietnē YouTube. Ja tas esat jūs, atsūtiet mums saiti un mēs parādīsim jūsu riskanto uzvedību.
Dažas eksotermiskas ķīmiskas reakcijas spontāni iekļūst liesmā, neprasot aizdegtu sērkociņu palīdzību. Ir vairāki veidi, kā padarīt ķīmisku uguni - visi drausmīgi eksotermisko procesu demonstrējumi.
Karsts ledus ir tas, ko jūs iegūstat, kad sacietē nātrija acetāts no pārdzesēta šķīduma. Iegūtie kristāli atgādina ūdens ledu, izņemot, ka tie ir karsti, nevis auksti. Tas ir jautrs eksotermiskās reakcijas piemērs. Tā ir arī viena no ierastajām reakcijām veikt ķīmiskos roku sildītājus.
Lai gan jūs varat iegādāties nātrija acetātu, ir arī ārkārtīgi viegli pagatavot šo ķīmisko vielu, sajaucot cepamā soda un etiķi un atdzesējot lieko šķidrumu.
Daudzas ķīmiskās reakcijas izdala siltumu, tāpēc šīs populārās eksotermiskās reakcijas nav jūsu vienīgās iespējas. Šeit ir daži citi forši demonstrējumi, ko izmēģināt: