흡연반응과 발열반응의 원리와 실생활의 예가 무엇인가요?
흡열반응과 발연반응의 원리를 알려주세요. 아울러 실생활에서의 예를 알고 싶습니다. 특히. 물질변화에서의 흡열인지 발열인지 왜 그런지 너무나 궁금한데 잘 이해가안되요?
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 흡열반응과 발열반응은 화학반응에서 발생하는 열 변화를 나타내는 용어입니다.
흡열반응은 반응물과 생성물 사이에 열이 흡수되는 반응으로서, 반응에 필요한 열을 외부에서 공급해야 합니다. 이는 주변 환경에서 열이 흡수되는 것으로 보이며, 반응물이 냉각되는 것으로 인해 발생합니다. 즉, 흡열반응은 열이 반응물에서 생성물로 이동하는 것을 의미합니다. 대표적인 예로는 물과 암모니아가 반응하여 생성되는 암모늄 염의 합성이 있습니다.
반면, 발열반응은 반응물과 생성물 사이에서 열이 방출되는 반응으로서, 반응에 필요한 열이 외부에서 공급되지 않아도 발생합니다. 이는 주변 환경에서 열이 방출되는 것으로 보이며, 반응물이 가열되는 것으로 인해 발생합니다. 즉, 발열반응은 열이 생성물에서 반응물로 이동하는 것을 의미합니다. 대표적인 예로는 천연가스와 산소가 반응하여 생성되는 이산화탄소와 물증기의 연소반응이 있습니다.
실생활에서는 음식이 익을 때, 녹는 빙어, 굳어진 시멘트가 물을 더해지면 반응 열로 인해 따뜻해지는 등의 흡열반응의 예가 있습니다. 반면에 불을 지펴서 나는 불꽃, 화학반응에 의한 폭발 등의 발열반응의 예가 있습니다.
물질 변화에서 흡열반응인지 발열반응인지는 반응열을 계산하면 판단할 수 있습니다. 만약 반응열이 양수라면 발열반응이며, 반응열이 음수라면 흡열반응입니다
흡열반응과 발열반응은 둘 다 화학반응 중 열에너지의 방향이 다른 반응을 말합니다.
흡열반응은 주위로부터 열을 흡수하는 반응입니다. 이때 반응 열이 주위에서 흡수한 열보다 크므로, 반응 후 시스템의 열이 감소합니다. 따라서, 반응이 진행됨에 따라 온도가 낮아집니다. 대표적인 예로는 물과 암모니아가 반응하여 생성되는 암모늄 염이 있습니다.
반면 발열반응은 반대로 시스템에서 열을 방출하는 반응입니다. 이때 반응 열이 주위에 방출한 열보다 크므로, 반응 후 시스템의 열이 증가합니다. 따라서, 반응이 진행됨에 따라 온도가 높아집니다. 대표적인 예로는 화약이 폭발하는 과정에서 일어나는 화학반응이 있습니다.
실생활에서는 흡열반응과 발열반응이 많이 발생합니다. 일상적인 예로는 냉장고 안의 냉매가 증발하면서 열을 흡수하여 냉장고 내부를 차갑게 유지하는 것이 흡열반응의 예입니다. 반면, 가스 렌지에서 석유가스가 연소하면서 열을 방출하는 것은 발열반응의 예입니다.