Reakcje egzo- i endoenergetyczne
Chemia — Klasa 3 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
🧩Quizy 1
📘Teoria 1
Porównanie
- egzoenergetyczne: $\Delta H < 0$, otoczenie się ogrzewa, produkty mają niższą energię niż substraty. Przykłady: spalanie, reakcje zobojętniania,
- endoenergetyczne: $\Delta H > 0$, otoczenie się oziębia, produkty mają wyższą energię niż substraty. Przykłady: fotosynteza, rozkład termiczny (np. $\text{CaCO}_3$).
Diagram energetyczny
Na wykresie „energia – postęp reakcji":
- egzoenergetyczna — poziom produktów niżej niż substratów,
- endoenergetyczna — poziom produktów wyżej niż substratów.
W obu przypadkach między nimi jest „garb" — energia aktywacji.
∑Wzory 1
Do czego służy: szybka klasyfikacja reakcji na podstawie znaku $\Delta H$.
- $\Delta H < 0$ → wydziela energię (egzo),
- $\Delta H > 0$ → pochłania energię (endo).
✍Zadania 10
Zaklasyfikuj reakcje jako egzo- lub endoenergetyczne: (a) spalanie węgla $\Delta H = -394\ \tfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$, (b) rozkład wody $\Delta H = +286\ \tfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$.
Podczas rozpuszczania pewnej soli w wodzie naczynie wyraźnie się oziębia. Jaki charakter energetyczny ma ten proces i jaki jest znak $\Delta H$?
Reakcja zobojętniania kwasu zasadą powoduje wzrost temperatury roztworu. Jaki jest jej charakter energetyczny? Uzasadnij.
Gaz syntezowy (CO $+$ H2) powstaje w reakcjach: I CH4 $+$ CO2 → $2$CO $+ 2$H2; II CH4 $+$ H2O → CO $+ 3$H2. Wykres przedstawia zależność stopnia przemiany metanu od temperatury (dla dwóch ciśnień) dla jednej z tych reakcji.
Napisz numer reakcji, do której odnosi się wykres. Uzasadnij (uwzględnij efekt energetyczny).
CO2(g) $+$ C(s) ⇌ $2$CO(g). Na wykresie przedstawiono procentową zawartość CO i CO2 w równowadze w zależności od temperatury. Rozstrzygnij, czy reakcja jest egzoenergetyczna. Uzasadnij.
Na wykresie przedstawiono zależność równowagowego stopnia przemiany NO w NO2 od temperatury dla dwóch ciśnień $p_1$ i $p_2$ (wyższy stopień = większa wydajność).
Uzupełnij zdania (podkreśl). Ciśnienie $p_1$ jest (wyższe / niższe) od $p_2$. Przemiana NO w NO2 to reakcja (endotermiczna / egzotermiczna), więc $\Delta H$ jest (dodatnia / ujemna).
W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z CO2: CO2(g) $+$ C(s) ⇌ $2$CO(g). Wykres przedstawia procentową zawartość CO i CO2 w równowadze w zależności od temperatury.
Oceń, czy reakcja jest endo-, czy egzoenergetyczna. Odpowiedź uzasadnij.
Dla rozkładu metanu CH4(g) ⇌ C(s) $+ 2$H2(g) na wykresie przedstawiono zależność równowagowego stopnia przemiany $x$ od temperatury dla trzech ciśnień.
Określ, czy $\Delta H$ tej reakcji jest większa, czy mniejsza od zera. Odpowiedź uzasadnij.
Dla pewnej odwracalnej reakcji, w której z dwóch gazowych substratów powstaje jeden gazowy produkt, zbadano procentową zawartość produktu w mieszaninie równowagowej w zależności od ciśnienia (10, 20, 100 MPa) i temperatury (470–770 K).
Na podstawie wykresu określ, czy podczas tworzenia produktu układ oddaje, czy pobiera energię z otoczenia. Odpowiedź uzasadnij.
Proces $A\to B$ przebiega dwuetapowo: Etap 1 $A\to C$ ($\Delta H<0$), Etap 2 $C\to B$ ($\Delta H>0$). Który wykres (I czy II) poprawnie ilustruje tę przemianę?