Pokus č. 35

Pokus č. 35
Téma : Chemické reakce – Teplo chemické reakce –
Exotermická a endotermická reakce
Název : Exotermický a endotermický děj
Typ pokusu : demonstrační, žákovský ve skupinách
Princip : Chemické reakce lze dělit podle různých hledisek.
Lze je například rozlišovat podle toho, jestli se v jejich průběhu energie uvolňuje,
nebo je třeba energii k tomu aby reakce probíhala, dodat.
Aby k reakci vůbec mohlo dojít, je třeba dodat aktivační energii potřebnou na
rozbití vazeb v reaktantech. Při vzniku vazeb v produktech se zase energie
uvolňuje. Rozdíl energií mezi reaktanty a produkty pak rozhoduje o druhu
chemické reakce.
Exotermická ( exotermní ) reakce je taková reakce, při které se energie uvolňuje.
Např.:
NaOH + HCl  NaCl + H2O Qm = - 56,9 kJ/mol
Endotermická ( endotermní ) rekce je taková reakce, při které se naopak energie
spotřebovává, tzn. je potřeba v průběhu celé reakce energii dodávat.
Např.:
CaCO3  CaO + CO2
Qm = 178,4 kJ/mol
kde Qm je molární reakční teplo – udává množství tepla, které se při reakci
uvolňuje nebo spotřebovává při stechiometrickém průběhu reakce
u exotermické reakce je Qm < 0 a u endotermické je Qm > 0
Pomůcky : 2 kádinky , laboratorní lžičky, skleněné tyčinky, rozhraní SPARKlink, teplotní
senzor
Chemikálie : destilovaná voda, hydroxid sodný NaOH, chlorid amonný NH4Cl
Pracovní postup : 1) Teplotní senzor připojíme pomocí rozhraní SPARKlink přes USB port
k počítači.
Pokus č. 35
2) Otevřeme program Sparkvue a sestavíme stránku, která bude žákům
zprostředkovávat naměřené hodnoty teploty.
3) Do kádinky nalijeme asi 200 ml destilované vody a vložíme teplotní
senzor. Počkáme dokud se teplota neustálí. Poté začneme přisypávat
pevný hydroxid sodný a míchat skleněnou tyčinkou až do jeho
rozpuštění. Sledujeme změnu teploty směsi v kádince.
4) Totéž provedeme i s chloridem amonným.
Pozorování : Při rozpouštění hydroxidu sodného můžeme sledovat nárůst teploty a naopak
při rozpouštění chloridu amonného lze pozorovat pokles teploty ve směsi – při
rozpouštění dochází k pohlcování tepla z okolí.
Fotografie :
rozpouštění hydroxidu sodného
Pokus č. 35
rozpouštění chloridu amonného
Poznámky, doporučení, vysvětlení : V obou případech se jedná o rozpouštění pevné látky
ve vodě.
Při rozpouštění probíhají dva děje :
- nejprve se spotřebovává energie při rozbití krystalové mřížky a jejím
rozpadu ne jednotlivé částice
- poté dochází k uvolnění energie při obalování uvolněných částic
molekulami rozpouštědla
Pokus č. 35
V závislosti na velikosti těchto dvou energií lze při rozpouštění sledovat ,
zda se při přípravě roztoku uvolní určité množství rozpouštěcího tepla
nebo se naopak teplo spotřebovává.
NH4Cl (s)  NH4Cl (aq )
NaOH (s )  NaOH ( aq )
Q = + 19 kJ/mol
Q = - 469,5 kJ/mol
I když žáci vidí, jak postupně teplote při rozpouštění klesá či stoupá, je
výhodné nechat žáky, aby si na jednotlivé kádinky sáhli – jsou opravdu
docela překvapeni, jak je kádinka teplá či chladná.
Zdroje :
Beneš, P., Pumpr,V., Banýr, J.: Základy praktické chemie 2. FORTUNA, Praha 2003. 72 s. ISBN 80-7168880-0
Čtrnáctová, H. a kol.: Chemické pokusy pro školu a zájmovou činnost. Prospektrum, Praha 2000. 295 s. ISBN
80-7175-057-3