उष्माक्षेपी प्रतिक्रिया

ऊष्मारसायन में, उष्माक्षेपी अभिक्रिया एक अभिक्रिया है जिसके लिए अभिक्रिया का समग्र मानक एन्थैल्पी परिवर्तन ΔH⚬ ऋणात्मक है। उष्माक्षेपी अभिक्रियाएं सामान्यतः ऊष्मा उत्पन्न करती हैं।यह शब्द अधिकांश ऊर्जाक्षेपी अभिक्रिया के साथ भ्रमित होता है, जिसे आईयूपीएसी "... एक प्रतिक्रिया जिसके लिए समग्र मानक गिब्स ऊर्जा परिवर्तन δG⚬ ऋणात्मक है" के रूप में परिभाषित करता है। दृढ़ता से उष्माक्षेपी अभिक्रिया सामान्यतः ऊर्जाक्षेपी भी होती है क्योंकि ⚬H⚬ ΔG⚬ में प्रमुख योगदान देता है। अधिकांश शानदार रासायनिक अभिक्रियाएं जो कक्षाओं में प्रदर्शित की जाती हैं, वे उष्माक्षेपी और ऊर्जाक्षेपी हैं। विपरीत ऊष्माशोषी अभिक्रिया है, जो सामान्यतः ऊष्मा लेती है और प्रणाली में एन्ट्रापी वृद्धि से प्रेरित होती है।

उदाहरण
उदाहरण कई हैं: दहन, थर्माइट अभिक्रिया, प्रबल अम्ल और क्षार का संयोजन, बहुलकीकरण इत्यादि। दैनिक जीवन में एक उदाहरण के रूप में, हैंड वार्मर एक उष्माक्षेपी अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए आयरन के ऑक्सीकरण का उपयोग करते हैं:
 * 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 ΔH⚬ = - 1648 kJ/mol

एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं का एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण वर्ग एक हाइड्रोकार्बन ईंधन का दहन है जैसे प्राकृतिक गैस का दहन::
 * CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH⚬ = - 890 kJ/mol

ये मानक अभिक्रियाएं दृढ़ता से उष्माक्षेपी हैं।

अनियंत्रित उष्माक्षेपी अभिक्रियाएं, जो आग और विस्फोटों के लिए अग्रणी हैं, वे व्यर्थ हैं क्योंकि उत्पन्न ऊर्जा को पकड़ना मुश्किल है।एरोबिक श्वसन में आग और विस्फोट से बचने के लिए प्रकृति अत्यधिक नियंत्रित परिस्थितियों में दहन प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करती है जिससे जारी ऊर्जा को कैप्चर किया जा सके, उदाहरण एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट के गठन के लिए।

माप
रासायनिक प्रणाली की तापीय धारिता अनिवार्य रूप से इसकी ऊर्जा है। प्रतिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन ΔH विद्युत ऊर्जा के बिना या आउटपुट के निरंतर दबाव पर एक बंद प्रणाली से (या अंदर) स्थानांतरित ऊष्मा q के बराबर होता है। रासायनिक प्रतिक्रिया में ऊष्मा उत्पादन या अवशोषण को कैलोरीमीटर का उपयोग करके मापा जाता है, उदाहरण के लिए बम कैलोरीमीटर के साथ। एक सामान्य प्रयोगशाला उपकरण अभिक्रिया कैलोरीमीटर है, जहां प्रतिक्रिया पोत से या में ऊष्मा प्रवाह की निगरानी की जाती है। एक दहन प्रतिक्रिया की ऊष्मा रिलीज और संबंधित ऊर्जा परिवर्तन, ΔH, को विशेष रूप से त्रुटिहीन रूप से मापा जा सकता है।

एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया में जारी मापी गई ऊष्मा ऊर्जा जूल प्रति मोल (पूर्व में कैलोरी / मोल) में ΔH⚬ में परिवर्तित हो जाती है। मानक एन्थैल्पी परिवर्तन ΔH⚬ अनिवार्य रूप से एन्थैल्पी परिवर्तन है जब प्रतिक्रिया में स्टोइकियोमेट्रिक गुणांक को अभिकारकों और उत्पादों (मोल में) की मात्रा के रूप में माना जाता है; सामान्यतः, प्रारंभिक और अंतिम तापमान 25 डिग्री सेल्सियस माना जाता है। गैस-चरण प्रतिक्रियाओं के लिए, ΔH⚬ मान बांड ऊर्जा से एक अच्छे सन्निकटन से संबंधित हैं:
 * ΔH⚬ = अभिकारकों की कुल बंधन ऊर्जा - उत्पादों की कुल बंधन ऊर्जा

उष्माक्षेपी अभिक्रिया में, परिभाषा के अनुसार, थैलेपी परिवर्तन का ऋणात्मक मान है:
 * ΔH = Hproducts - Hreactants <0

जहां बड़ा मान (अभिकारकों की उच्च ऊर्जा) को छोटे मान (उत्पादों की कम ऊर्जा) से घटाया जाता है। उदाहरण के लिए, जब हाइड्रोजन जलता है:
 * 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g)
 * Δ H ⚬ = −483.6 kJ/mol

यह भी देखें

 * रासायनिक ऊष्मागतिकी
 * विभेदी क्रमवीक्षण कैलोरीमिति
 * ऊर्जाशोषी
 * ऊर्जाक्षेपी
 * ऊर्जाशोषी अभिक्रिया
 * ऊर्जाक्षेपी अभिक्रिया
 * उष्माक्षेपी प्रक्रिया
 * ऊष्माशोषी अभिक्रिया
 * ऊष्माशोषी