[중학교 3학년/ 과학3] 화학 반응에서의 에너지 출입/ 핵심정리/ 요약

에너지를 방출하는 반응

연소 반응

인류는 불을 발견한 이후부터 연료가 탈 때 방출하는 열을 이용하여 음식물을 익히거나 여러 가지 유용한 물건을 만들어 왔다. 물질이 타는 반응처럼 열을 방출하는 화학 반응이 일어날 때 어떤 변화가 생길까?

묽은 염산에 금속 조각을 넣거나, 수산화 나트륨 수용액을 넣으면 온도가 높아진다. 이것은 산과 금속, 또는 산과 염기가 반응할 때 주변으로 열을 방출하기 때문이다. 이와 같이 주변으로 에너지를 방출하는 반응을 발열 반응이라고 한다. 발열 반응이 일어날 때는 반응이 일어나는 쪽에서 주변으로 에너지를 방출하므로 주변의 온도가 높아진다.

가스나 휘발유 등 화석 연료의 연소 반응은 빛과 열에너지를 방출하는 대표적인 발열 반응이다. 산이나 염기가 물에 녹을 때나 열에너지를 방출하는 상태 변화가 일어날 때도 발열 반응이 일어난다. 우리가 호흡할 때도 발열 반응이 일어나는데, 호흡에서 포도당과 산소가 반응할 때 방출하는 에너지는 체온을 유지하거나 운동 등의 생명 활동을 하는 데 쓰인다.

발열 반응

에너지를 흡수하는 반응

화학 반응이 일어날 때는 에너지를 방출하거나 흡수하게 된다. 그러면 주변으로부터 에너지를 흡수하는 화학 반응이 일어날 때 어떤 변화가 생길까?

염화 암모늄과 수산화 바륨이 반응할 때 주변으로부터 열을 흡수하므로 주변의 온도가 낮아진다. 이와 같이 주변의 에너지를 흡수하는 반응을 흡열 반응이라고 한다. 흡열 반응이 일어날 때는 반응이 일어나는 쪽에서 주변의 에너지를 흡수하므로 주변의 온도가 낮아진다.

열분해나 전기 분해는 주변에서 가해 준 열 또는 전기 에너지를 흡수하여 일어나는 흡열 반응이다. 또, 질산 암모늄이 물에 녹는 반응이나 열에너지를 흡수하는 상태 변화가 일어날 때도 흡열 반응이 일어난다.

흡열 반응

에너지 출입을 활용하는 예

가스레인지나 보일러는 화석 연료가 연소할 때 방출하는 열에너지를 취사나 난방에 활용하는 장치이다. 질산 암모늄이나 염화 암모늄이 물과 반응할 때 주변의 에너지를 흡수하는 것을 활용하면 휴대용 냉각 장치를 만들 수 있다. 이와 같이 반응이 일어날 때 에너지를 방출하거나 흡수하는 것을 활용하면 우리 생활을 편리하게 할 수 있다.