Mis juhtub eksergooniliste keemiliste reaktsioonide korral?

Reaktsioonid liigitatakse eksergoonseteks või endergoonilisteks muutuste järgi, mida nimetatakse "Gibbsi vaba energia. "Erinevalt endergoonilistest reaktsioonidest võib eksergooniline reaktsioon toimuda spontaanselt, ilma et oleks vaja tööd sisestada. See ei tähenda, et reaktsioon ilmtingimata ilmneks lihtsalt sellepärast, et see on eksergooniline - reaktsiooni tekkimise kiirus võib olla nii aeglane, et seda ei juhtu kunagi teile sobivas ajakavas.

Gibbsi vaba energiat ei nimetata "tasuta energiaks", kuna hinnasilti pole, vaid sellepärast, et see mõõdab, kui palju mittemehaanilist tööd süsteem suudab teha. Kui protsessi reaktantidel on suurem Gibbsi vaba energia kui toodetel, nimetatakse protsessi eksergooniliseks, see tähendab, et see vabastab energiat. Teine võimalus seda öelda on kirjeldada reaktsiooni termodünaamiliselt spontaansena, mis tähendab, et reaktsiooni toimumiseks ei pea te tööd tegema.

Paljud, kuid mitte kõik, exergonic reaktsioonid on eksotermilised, mis tähendab, et nad eraldavad soojust. Reaktsioon võib siiski olla eksergooniline ja ometi soojust neelav või endotermiline. Järelikult ei pruugi eksotermiline ja eksergooniline tingimata koos käia. Peamine erinevus nende vahel seisneb erinevuses töö ja soojus vahel; eksergooniline protsess vabastab energiat töö käigus, eksotermiline protsess aga soojuse kaudu. Pealegi võib protsess olla mõnel temperatuuril eksergooniline, kuid mõnel temperatuuril mitte.

instagram story viewer

XIX sajandi keemikud pidasid spontaanseid endotermilisi reaktsioone üsna mõistatuslikuks; nad põhjendasid, et reaktsioon peaks olema spontaanne, kui see eraldab soojust. Puudu oli entroopia roll, mis näitab süsteemis töötamiseks kättesaamatut energiahulka. Kui arvestada nii süsteemi kui ka selle ümbrust, on protsess eksergooniline, kui see põhjustab entroopia netokasvu. Soojuse eraldamine ümbruskonda põhjustab entroopia suurenemist, kuid selline reaktsioon võib ikkagi soojust neelata ja olla ekergergiline, kui süsteemi entroopia suureneb veelgi suurema hulga võrra.

Aurustamine - protsess, mille käigus vedelik muutub gaasiks - on seotud entroopia väga suure positiivse muutusega. Soojust neelavad ekergergilised reaktsioonid on sageli reaktsioonid, mis eraldavad ühe produktina gaasi. Temperatuuri tõustes muutuvad need reaktsioonid eksergoonilisemaks. Soojust eraldav eksotermiline reaktsioon on seevastu madalamatel temperatuuridel rohkem eksergooniline kui kõrgematel. Kõik need kaalutlused mängivad rolli spontaanse reaktsiooni määramisel.

Teachs.ru
  • Jaga
instagram viewer