תגובה אקסותרמית

תְּגוּבָה אֶקְסוֹתֶרְמִית (מיוונית exo - החוצה ו-thermic חום) היא תגובה כימית הפולטת אנרגיה לסביבה, להבדיל מתגובה אנדותרמית, הצורכת אנרגיה מהסביבה. בתגובה אקסותרמית אנתלפיית התגובה היא שלילית.

למרות שסך מאזן האנרגיה של תגובה אקסותרמית הוא כך שנפלטת אנרגיה לסביבה, במקרים רבים יש להשקיע אנרגיה ראשונית כדי להתחיל את התגובה, וזאת כדי להתגבר על המחסום האנרגטי הראשוני שלעיתים נגרם מסיבות שונות:

מצב מעבר לא יציב (בתגובת SN2 אקסותרמית למשל)
צורך לפרק את המגיבים לפני התרכבותם מחדש (בתגובה מומסת למשל)
צורך בסימטריית תגובה ספציפית, מה שמחייב תנועת חלקיקים מהירה (כמו בהתלכדות רדיקלים למשל, תגובה מאד אקסותרמית)
חזרת התגובה לצד ההפוך, האנדותרמי (בתגובות שיווי משקל)
התגברות על דחייה בין אלקטרונים (בתגובות חמצון חיזור למשל)
צורך ב"לעורר" חלקיק (אטום, מולקולה או יון) שנמצא בריכוז נמוך. דוגמה טובה לכך היא שריפה- תגובה אקסותרמית, אך צריך לחמם כי החמצן הוא רק כשישית מהאוויר.

אנרגיה ראשונית זו קרויה "אנרגיית שפעול" או "אנרגיית האקטיבציה". ללא המחסום האנרגטי הראשוני, תגובות אקסותרמיות היו עלולות להיות ספונטניות. לדוגמה בתגובת בעירה יש קודם למסור אנרגיה לחומר הבעירה ורק אז כאשר יתחיל לבעור האנרגיה העצמית שלו תגרום להמשך התגובה.

דיאגרמה המתארת את האנרגיה בתגובה אקסותרמית

דוגמאות לתגובות אקסותרמיות:

הגבת חומרים הידרופיליים עם מים (כמו המסת אבקת גבס, חומצה גופרתית או סודה קאוסטית והגבת מתכת אלקאלית)
תגובות סתירה
הספגת חומר היגרוסקופי חזק במים (כמו סידן כלורי)
תגובות SN2 וחימצון-חיזור חזקות
המסת מתכות מעבר בחומצות חזקות (לדוגמה: ברזל, אלומיניום או אבץ בחומצת מלח)

חישוב אנתלפיית תגובה

H1 - תכולת האנרגיה (אנתלפיה) של המגיבים.
H2 - תכולת האנרגיה (אנתלפיה) של התוצרים.
H∆ - אנתלפיית התגובה - החום הנפלט או הנקלט בתגובה (כאשר החומרים מגיבים לפי היחסים במשוואה).
H2 - H1 = ∆H
H<0∆ - תגובה אקסותרמית (H2 < H1) נפלטת אנרגיה מהמערכת.
0<H∆ - תגובה אנדותרמית (H2 > H1) נקלטת אנרגיה למערכת.