Бывают ли эндотермические реакции, протекающие самопроизвольно?

[yatcheh]

02.10.2023 в 18:33, Ryrik сказал:

А бывают ли очень быстрые, взрывообразные эндотермические реакции?

Типа как взрыв с поглощением энергии из окружающей среды?

 

Пример - взрывное вскипание перегретой жидкости. 

Окружающая среда тут не при делах.

[ash111]

В 02.10.2023 в 19:48, yatcheh сказал:

Например, реакция ацетонциангидрина со спиртовым раствором KOH идёт при н.у. количественно, самопроизвольно и с сильным охлаждением смеси.

Ну там вряд ли энтропия. Там разница тепловых эффектов сольватации KCN (который растворяется эндотермично) и сольватации KOH (который растворяется очень экзотермично), мне так видится))

[yatcheh]

02.10.2023 в 19:57, ash111 сказал:

Ну там вряд ли энтропия. Там разница тепловых эффектов сольватации KCN (который растворяется эндотермично) и сольватации KOH (который растворяется очень экзотермично), мне так видится))

 

KCN там в осадок валится. В конечном счёте всё равно - энтропия. Поскольку тепло поглощается, энтальпия как ни крута - положительна, и работать на самопроизвольность может только энтропия. 

[Ryrik]

А что-нибудь еще более резкое может быть? Протекающее мгновенно, в течение микро и нано секунд? Ну не обязательно в земных условиях... Допустим, смешались некие вещества с отрицательной теплотой образования, и вдруг бац - мгновенно получилось некое новое вещество или смесь с положительной теплотой образования, и при этом произошел некий механический эффект типа разрушения, отбрасывания материи и т.д. А энергия на все это дело взялась из окружающей среды, ну допустим от излучения звезды какой-нибудь...

[yatcheh]

02.10.2023 в 22:15, Ryrik сказал:

А энергия на все это дело взялась из окружающей среды, ну допустим от излучения звезды какой-нибудь...

 

А при чём тут эндотермичность реакции? Если энергия для неё поставляется извне? 

Берёте шарик резиновый, надуваете его, потом тыкаете иголкой - получается бах!

 

Или вы хотите в обратном порядке - берёте шарик, тыкаете иголкой, он делает бах! и в этот момент у вас из лёгких выкачивается весь воздух, который, собственно, этот бах и делает. 

[St2Ra3nn8ik]

02.10.2023 в 15:50, dmr сказал:

Жидкий азот налей в кипяток

В кипящий вольфрам!

[Ryrik]

В 02.10.2023 в 22:29, yatcheh сказал:

А при чём тут эндотермичность реакции?

Т.е. возможность протекания реакции не зависит от ее теплового эффекта?

[Shizuma Eiku]

В 02.10.2023 в 13:27, Ryrik сказал:

Бывают ли эндотермические реакции, протекающие самопроизвольно, без внешних влияний, без подогрева, без облучения и т.д. ? Или это противоречит законам термодинамики?

И да и нет.

Во-первых, для начала любой реакции ей нужно сообщить некоторую энергию, после чего в дальнейшем энергия окружающей среды будет расходоваться на ее поддержание (эндотермическая реакция), либо будет выделяться энергия (экзотермическая реакция). При теоретическом 0К молекулы не будут взаимодействовать т.к. прекратится их движение, реакции не смогут идти, но это теоретический вывод, на практике такого быть не может.

Во-вторых, полно эндотермических реакций, например СО₂+С⇄2СО-Q, когда она проходит слева направо происходит поглощение тепла.

В 02.10.2023 в 22:15, Ryrik сказал:

А что-нибудь еще более резкое может быть? Протекающее мгновенно, в течение микро и нано секунд?

Скорость химической реакции возрастает с повышением температуры (смтр. закон Ван-Гоффа), так что эндотермическая реакция при достаточной температуре будет и сама по себе быстрее протекать, и высокая температура еще и будет ей способствовать если она равновесная. Если вопрос в том, существует ли "эндотермический взрыв", то нет, его быть не должно. Мы видим взрывы в результате сильно экзотермических реакций, когда много энергии (для 1 моля вещества нормально выделять в результате реакций сотни кДж энергии, при том что у 7.62-мм пули АКМ кинетическая энергия 2 кДж) выделяется мгновенно. Эта энергия в том числе повышает скорость реакции еще не вступивших в реакцию веществ, поэтому взрыв протекает так быстро и так, как мы его знаем. Если бы в результате реакции интенсивно поглощалась тепло, то поглощение тепла вызвало бы охлаждение исходных веществ, а то замедлило бы реакцию. Из области теории можно лишь представить "взрыв наоборот", в таком случае он бы и правда выглядел почти как настоящий взрыв т.к. та-же самая энергия мгновенно не закачивалась бы в окружающую среду, а выкачивалась бы из нее; эндотермический взрыв схлопывал бы коробку при том что экзотермический ее разрывает. Но не существует средства столь быстро выкачивать энергию.

В 03.10.2023 в 00:02, Ryrik сказал:

Т.е. возможность протекания реакции не зависит от ее теплового эффекта?

Зависит от конкретной ситуации.

[podlyinarod]

Про энергию Гиббса посмотрите.

[St2Ra3nn8ik]

02.10.2023 в 19:15, Ryrik сказал:

Допустим, смешались некие вещества с отрицательной теплотой образования, и вдруг бац - мгновенно получилось некое новое вещество или смесь с положительной теплотой образования, и при этом произошел некий механический эффект типа разрушения, отбрасывания материи и т.д. А энергия на все это дело взялась из окружающей среды, ну допустим от излучения звезды какой-нибудь...

Взрыв сверхновой типа Ib или Ic (гравиколлапс исходной "сверхстарой" массивной звезды со сбросом внешних оболочек). При нём образуются эндотермические элементы (после железа: до урана и далее, следуя в конец ПСМ). Эти элементы уже могут высвобождать энергию при самопроизвольном распаде, начиная с висмута (радиоактивность) или индуцированном (реакторы (в т.ч. природные, см. Окло); и боеприпасы ядерные).

Изменено 3 Октября, 2023 в 16:37 пользователем St2Ra3nn8ik