Ví dụ về các quá trình tỏa nhiệt bao gồm đốt than, tạo gỉ và hòa tan vôi sống trong nước. Mặt khác, một số quá trình thu nhiệt bao gồm hòa tan Amoni Clorua trong nước và hình thành oxit nitric.
Trong các phản ứng hóa học, năng lượng là cần thiết để phá vỡ các liên kết nguyên tử. Khi các nguyên tử sắp xếp lại để hình thành các liên kết hóa học mới, năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt. Trong các phản ứng tỏa nhiệt, tổng năng lượng giải phóng lớn hơn tổng năng lượng tiêu hao để phá vỡ các liên kết. Tuy nhiên, đối với phản ứng thu nhiệt, tổng năng lượng tiêu tốn lớn hơn tổng năng lượng giải phóng từ việc hình thành các liên kết mới. Về vấn đề này, các quá trình tỏa nhiệt gây ra sự giải phóng nhiệt ra vùng xung quanh trong khi các quá trình thu nhiệt dẫn đến sự hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh.
Ví dụ về phản ứng tỏa nhiệt
Đốt than Quá trình đốt cháy than dẫn đến việc tỏa ra một lượng lớn nhiệt năng. Nhiệt này có thể được sử dụng để tạo hơi nước, nấu ăn và các ứng dụng công nghiệp khác. Phương trình cháy của than có thể được biểu diễn như sau:
Carbon + Oxy Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Carbon dioxide + Nhiệt
C (s) + O2 (g) Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª CO2 (g) + Nhiệt
Gỉ sắt Kim loại sắt phản ứng với oxi và nước tạo thành gỉ Ì ¢ ‰ â ‰ Chất màu nâu đỏ cam trên sắt bị ăn mòn. Phản ứng hóa học này giải phóng một lượng nhỏ năng lượng nhiệt do đó một quá trình tỏa nhiệt. Phương trình hình thành gỉ có thể được biểu diễn như sau:
Sắt + Ôxy + Nước Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Ôxít sắt ngậm nước + Nhiệt
Fe (s) + O2 (g) + H2O (l) Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Fe (OH) 3 (s) + Đun nóng
Thêm nước vào vôi sống Trong quá trình chuẩn bị quét vôi, việc thêm nước vào vôi sống sẽ làm tăng nhiệt độ. Phản ứng tỏa nhiệt này có thể được biểu diễn dưới dạng phương trình sau:
Canxi oxit + Nước Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Canxi hiđroxit + Nhiệt
CaO (s) + H2O (l) Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Ca (OH) 2 (aq) + Đun nóng
Phản ứng của kẽm và axit clohydric Phản ứng của kẽm với axit clohiđric dẫn đến sự tăng nhiệt độ của dung dịch nước. Phương trình này có thể được viết dưới dạng:
Kẽm + axit clohydric Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Kẽm clorua + Khí hiđro + Nhiệt
Zn (s) + 2HCl (aq) Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª ZnCl2 (aq) + H2 (g) + Đun nóng
Ví dụ về phản ứng thu nhiệt
Sự hòa tan của amoni clorua trong nước Sự hòa tan của amoni clorua trong nước dẫn đến sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường xung quanh do đó làm giảm nhiệt độ của dung dịch. Phản ứng thu nhiệt này có thể được biểu diễn như sau:
Amoni Clorua + Nước Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Dung dịch amoni Clorua Ì ¢ ‰ â Đun nóng
NH4Cl (s) + H2O (l) Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª NH4Cl (aq) Ì ¢ ‰ â Đun nóng
Sự hòa tan của Natri Thiosulphat trong nước Tinh thể natri thiosulphat hòa tan trong nước dẫn đến tạo thành dung dịch nước ở nhiệt độ thấp hơn. Quá trình thu nhiệt này có thể được biểu diễn bằng công thức sau.
Natri Thiosulphat + Nước Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Dung dịch natri Thiosulphat - Đun nóng
Na2S2O3.5H2O + H2O Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Ns2SO3 (aq) - Đun nóng
Sự hình thành Nitric Oxide Tuy nhiên, oxy và nitơ không phản ứng ở nhiệt độ môi trường xung quanh, ở nhiệt độ cao; chúng trải qua một phản ứng thu nhiệt dẫn đến sự hình thành các oxit nitơ khác nhau. Quá trình như vậy có thể xảy ra trong động cơ đốt trong, nồi hơi chạy bằng nhiên liệu và tự nhiên trong quá trình sét đánh. Phản ứng hóa học tạo thành oxit nitric có thể được viết dưới dạng:
Khí nitơ + Khí oxi Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª Khí Nitric Oxit - Nhiệt
N2 (g) + O2 (g) + Ì ¢ ‰ ÛÊ ‰ Ûª 2NO (g) - Đun nóng
