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Reazioni esotermiche ed endotermiche

Una reazione che quando si verifica emette calore si dice esotermica. Il cambiamento in entalpia, ΔH, di una reazione esotermica è negativo. Questo può sembrare controintuitivo, ma ricorda che le proprietà di un sistema sono viste dal punto di vista del sistema. Dato che il sistema perde calore (cedendolo all'ambiente circostante) il cambiamento di entalpia è negativo. Un valore ΔH negativo significa che l'entalpia dei prodotti è inferiore all'entalpia dei reagenti.

L'immagine mostra i grafici della variazione di energia potenziale rispetto al progresso della reazione per la reazione esotermica a sinistra e la reazione endotermica a destra. Il cambiamento di energia per la reazione esotermica inizia sulla linea orizzontale dell'energia dei reagenti, aumenta fino al suo picco e diminuisce di nuovo verso un'altra linea orizzontale che indica l'energia dei prodotti. L'energia iniziale dei reagenti è superiore a quella dei prodotti. La linea verticale dall'energia dei reagenti e il picco indica l'energia di attivazione, mentre la linea verticale dall'energia dei reagenti all'energia dei prodotti indica l'energia rilasciata nella reazione. Il cambiamento di energia per la reazione endotermica inizia in modo simile sulla linea orizzontale dell'energia dei reagenti, aumenta fino al picco e diminuisce di nuovo fino all'energia dei prodotti, ma questa volta quest'energia è superiore all'energia dei reagenti. La linea verticale dall'energia dei reagenti e il picco indicano l'energia di attivazione, mentre la linea verticale dall'energia dei reagenti all'energia dei prodotti indica l'energia assorbita nella reazione.

Figura 1. Il diagramma energetico delle reazioni endotermiche ed esotermiche.

L'opposto è il caso di una reazione che consuma calore quando avviene. Tale reazione è detta endotermica. La variazione di entalpia, ΔH, di una reazione endotermica è positiva, perché il calore viene applicato al sistema. Un valore positivo di ΔH significa che l'entalpia dei prodotti è superiore all'entalpia dei reagenti.

Se una reazione chimica è esotermica andando in una direzione, sarà endotermica andando nella direzione opposta. Il valore del cambiamento di entalpia, ΔH, sarà la stesso, ma con segno opposto.