Hur vet man om en reaktion är exoterm eller endoterm?

Videogenomgång (flippat klassrum)

Av erfarenhet: Man måste mäta!

Exempel: Konc. svavelsyra späds i vatten

Vi känner att den utspädda svavelsyralösningen blir varm. 

⇒ Utspädningen är en exoterm process.

Några tumregler finns dock…

Koncentrerad svavelsyra.

1. Bindningar uppstår: Alltid en exoterm process

Exempel: Vatten fryser till is, H₂O(l) → H₂O(s)

• Vätebindningar uppstår mellan vattenmolekylerna.
• Temperaturen håller sig vid 0 °C så länge vattnet håller på att frysa till is.
• Se videogenomgången "Mer om fasövergångar".

2. Spontan redoxreaktion: Exoterm process

Zink står till vänster om koppar i den elektrokemiska spänningsserien.

Med hjälp av den elektrokemiska spänningsserien kan vi se att zink är ett starkare reduktionsmedel än koppar. Därför är följande reaktion spontan och exoterm:

Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)

Den omvända reaktionen är dock inte spontan, och istället endoterm:

Zn²⁺(aq) + Cu(s) → Zn(s) + Cu²⁺(aq)

3. Förbränningar: Exoterma processer

(Förbränningar är ju en slags spontana redoxprocesser!)

Exempel:

• Cellandningen, C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

Den omvända reaktionen (fotosyntesen) är istället endoterm:

• 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 

Övriga reaktioner

Om \(\Delta H < 0\) är reaktionen exoterm. Exempel:

• NaOH(s) → Na⁺(aq) + OH^–(aq)        \(\Delta H < 0\)

Man kan också sätta in "energi" till höger om reaktionspilen (exoterm reaktion) eller vänster (endoterm reaktion). Exempel:

• NaOH(s) → Na⁺(aq) + OH^–(aq) + energi

(Och ja, då kan man faktiskt se i reaktionsformeln att reaktionen är exoterm…) 😉

Sammanfattning