Kas yra egzoterminis?

Egzoterminis reiškia cheminį procesą, kurio metu energija išskiriama kaip šalutinis produktas. Ši energija dažniausiai būna šilumos pavidalu, bet gali būti ir šviesos, elektros ar garso pavidalu. Išsiskyrimas atsiranda, kai ryšiai tarp reakcijose naudojamų cheminių medžiagų paverčiami šilumine energija.
Pirmą kartą pavartojo prancūzų chemikas Marcellin Pierre Eugène Berthelot, terminas kilęs iš graikiško priešdėlio „ex-“ ir žodžio thermein. Thermein reiškia šildymo procesus, o priešdėlis reiškia tiesiog išorę, nurodant, kad ta kryptimi šiluma eina gaminant. Berthelot manė, kad visus cheminius procesus galima kokiu nors būdu išmatuoti, pavyzdžiui, pagal egzoterminių reakcijų išsiskiriančią šilumą.

Egzoterminės reakcijos vyksta tokiomis sąlygomis, kai cheminiai reagentai yra pastovaus slėgio ir pastovaus tūrio. Reakcijų, kurios išskiria šilumą, atvejais tai pastebima kaip temperatūros padidėjimas. Ši šiluma gali atsirasti dėl prieš tai išleidžiamo kito šalutinio produkto, pvz., šviesos. Šiuo atveju šviesa absorbuojama į cheminės medžiagos molekules, todėl molekulės vibruoja. Tai savo ruožtu generuoja šilumą.

Kartais karštis yra toks mažas, kad temperatūros pokyčiui išmatuoti reikalingi moksliniai instrumentai. Kitos reakcijos jaučiamos be mokslinės įrangos pagalbos. Egzoterminės reakcijos yra dažnos ir atsiranda, kai vanduo kondensuojasi iš garų ir susidaro lietus arba kai debesyse susidaro sniegas. Uždegus žvakę, vyksta cheminė, egzoterminė reakcija, jaučiama liepsnos karštyje, lygiai taip pat, kaip degant malkoms ar anglims krosnyje susidaro pakankamai šilumos, kad sušildytų visą namą.

Branduolio dalijimasis yra dar vienas egzoterminės reakcijos pavyzdys. Branduolio dalijimosi metu tam tikrų izotopų atomai suskaidomi, todėl išsiskiria šilumos energija. Kai atomas suskaidomas su neutronu, jis išskiria ne tik šilumą, bet ir papildomą neutroną, kuris suskaido kitą atomą, pradėdamas grandininę reakciją. Būtent ši grandininė reakcija maitina branduolinį reaktorių, o šilumos energijos išsiskyrimas daro jį tokiu vertingu energijos šaltiniu. Tačiau reakcijos kontroliuojamos reaktoriuje; kai nekontroliuojama, reakcija virsta tokia, kuri varo branduolinę bombą.

Egzoterminės reakcijos priešingybė yra endoterminė. Tokio tipo cheminėje reakcijoje šilumos energija absorbuojama procese; tai pastebima tokiose reakcijose kaip fotosintezė ir garavimas. Šie cheminiai procesai negali vykti be šilumos, ir kadangi egzoterminės reakcijos gamina šilumą, o ne jos kaip reakcijos komponento, egzoterminiai procesai vyksta spontaniškai.