Un processus endothermique est une qui absorbe l'énergie de son environnement. Dans une réaction chimique, deux ou plusieurs substances - les réactifs - interagissent les uns avec les autres pour produire une ou plusieurs nouvelles substances - les produits. Lorsque l'énergie contenue dans les produits est inférieure à celle dans les réactifs, de l'énergie est libérée, et la réaction est dite exothermique. Dans les réactions endothermiques, les produits ont plus d'énergie que les réactifs, si l'énergie est absorbée à partir de leur environnement. Ainsi, dans des réactions exothermiques, les réactifs perdent de la chaleur à leur environnement, qui poussent plus chaud, tandis que dans les réactions endothermiques les réactifs acquérir chaleur de leur environnement, qui sont refroidis.
Une réaction chimique implique la formation de liaisons entre les atomes. Depuis un système essaiera toujours pour atteindre son état de plus basse énergie, les obligations ne pourront se former si elles aboutissent à l'énergie globale des atomes après le collage étant inférieur à ce qu'il était avant le collage. Ainsi, la formation de liaisons chimiques libère de l'énergie. Dans les réactions chimiques, cependant, les obligations doivent être brisées avant que de nouveaux composés peuvent se former. Rupture d'une liaison chimique nécessite de l'énergie et si plus d'énergie est nécessaire pour rompre les liaisons dans les réactifs que ce qui est libérée par la formation de nouvelles obligations, la réaction globale est endothermique, parce qu'il y a un transfert net d'énergie à partir de l'environnement pour les réactifs.
Ce n'est pas forcément le cas où une réaction qui nécessite de la chaleur à appliquer est endothermique. Parfois, la chaleur est nécessaire pour rompre les liaisons afin de démarrer la réaction, mais plus la chaleur est libérée par les nouvelles obligations qui sont formés, de sorte que la réaction est exothermique. Par exemple, un atome d'hydrogène (H 2 ) ne réagit pas avec l'oxygène (O 2 ) à la température ambiante, mais allumer un mélange d'hydrogène / oxygène avec un jeu entraîne les gaz de combiner explosive dans une réaction fortement exothermique: 2H 2 + O 2 → 2H 2 O. La chaleur est nécessaire pour briser les liens au sein de l'hydrogène et des molécules d'oxygène, mais beaucoup plus la chaleur est libérée par la formation des nouvelles liaisons hydrogène-oxygène. C'est donc une réaction exothermique.
En revanche, la combinaison de l'oxygène avec de l'azote (N 2 ) pour former de l'oxyde nitrique (NO) est une réaction endothermique. Dans une molécule d'azote, les atomes sont maintenus ensemble par une très forte liaison triple. L'énergie nécessaire pour rompre cette liaison est plus grande que l'énergie libérée par la formation d'oxyde nitrique, de sorte que la réaction est endothermique. D'autres réactions endothermiques comprennent la combinaison de l'eau et du dioxyde de carbone pour former du glucose dans la photosynthèse, où l'énergie nécessaire provient de la lumière du soleil.
La quantité totale d'énergie des réactifs ou les produits d'une réaction chimique est connu comme l'enthalpie. Elle est exprimée en kilojoules (kJ) de l'énergie et représenté par le symbole AH. Une réaction chimique se traduit par un changement d'enthalpie. Dans les réactions exothermiques, les produits ont moins d'énergie que les réactifs, de sorte que le changement est négatif. Dans les réactions endothermiques, les produits ont plus d'énergie que les réactifs, de sorte que le changement est positif.
La réaction exothermique de l'hydrogène et de l'oxygène pour former des résultats de l'eau en une variation d'enthalpie négative de -285,8 kJ pour chaque molécule d'eau formée. La réaction endothermique de l'azote et de l'oxygène pour former résultats d'oxyde nitrique dans un changement positif de l'enthalpie de +180,5 kJ. Les équations chimiques peuvent être écrits pour comprendre le changement d'enthalpie, ce qui indique que la réaction est exothermique ou endothermique, par exemple:
N 2 (g) + O 2 (g) → 2NO (g); AH = 180,5 kJ
Ces équations comprennent les états des réactifs et des produits: S = solide, liquide et l = g = gaz.
Réactions chimiques endothermiques peuvent avoir lieu à la température ambiante si il y a une grande augmentation de l'entropie. Un exemple est la réaction de baryum octahydrate d'hydroxyde et de thiocyanate d'ammonium:
Ba (OH) 2 · 8H 2 O (s) + 2NH 4 SCN (s) → Ba (SCN) 2 (s) + 10H 2 O (l) + 2NH 3 (g)
Il s'agit d'une réaction fortement endothermique, et parce que trois molécules de solides réagissent pour produire 13 molécules dont 10 liquide et deux gaz, il y a une forte augmentation de l'entropie. Si les réactifs sont mélangés dans un bécher et le bécher est placé sur le dessus d'un bloc avec quelques gouttes d'eau sur elle, l'eau gèle comme la chaleur est absorbée à partir de l'environnement. En fait, la température peut descendre jusqu'à entre -4 et -22 ° F (-20 et -30 ° C).
