exotherm : bn. "Exotherm" komt van het oude Griekse exo ἔξω, "uit" en thermos θερμός, "heet".
In de thermodynamica wordt een fenomeen exotherm genoemd als het warmte produceert. Warmte is een ongeordende vorm van energie. Bij een exotherme chemische reactie is de energie die vrijkomt bij de vorming van bindingen in de producten groter dan de energie die nodig is om de bindingen in de reactanten te verbreken.
Tijdens de reactie is het mogelijk om een warmteoverdracht tussen het reactiemedium en zijn omgeving waar te nemen. Warmte, Q (of uitgewisselde thermische energie): het is energie in beweging waarvan de overdracht plaatsvindt van een warme omgeving naar een omgeving met een lagere temperatuur. In een chemische vergelijking wordt deze energie uitgedrukt aan de zijkant van de resulterende producten. De enthalpieverandering, ΔH, is negatief omdat de enthalpie van de producten kleiner is dan de enthalpie van de reactanten.
In een chemische vergelijking is het belangrijk om dezelfde atomen te vinden in de producten en in de reactanten. De wet van behoud van materie is van toepassing of de reactie exotherm of endotherm is. Het apparaat dat wordt gebruikt om de hoeveelheden warmte te meten die betrokken zijn bij chemische reacties, wordt een calorimeter genoemd.
Deze plotselinge hitte kan bijdragen aan de op hol geslagen reactie die vervolgens explosief wordt. Veel reacties met zuren of basen zijn exotherm.
De reactie kan heftig zijn. Zo reageert een metallisch fragment van natrium heftig met water, zinkt er niet in door de intense afgifte van waterstofgas (ontvlambaar) vergezeld van de vorming van bijtende soda (natriumhydroxide) en een sterke afgifte van warmte die waterstof kan doen ontbranden (gevaarlijke beleven).
Hoe meer een reactie exotherm is, des te meer produceert deze energetisch stabiele stoffen ten opzichte van de reactanten. Zuurstof en waterstof reageren spontaan om water te vormen (exotherme reactie). Aan de andere kant vereist de tegenovergestelde reactie, namelijk het omzetten van water in waterstof en zuurstof, een bepaalde hoeveelheid warmte (endotherm).
Bepaalde exotherme reacties, zonder explosief te zijn, kunnen zichzelf handhaven zodra ze zijn geactiveerd (de stijging van de temperatuur bevordert de snelheid van de reactie).
- Dit is het geval van fermentatie onder invloed van gisten.
– Dit is ook het geval voor de reductie van ijzeroxide door metallisch aluminium (aluminothermie), dat door spoorwegen over de hele wereld wordt gebruikt om rails in het veld te lassen. De vrijgekomen warmte is zodanig dat de temperatuur meer dan 2°C overschrijdt en het verkregen ijzer is in vloeibare toestand, waardoor het uiteinde van de twee rails smelt, waardoor een perfecte las wordt gegarandeerd.