Mi történik az exergonikus kémiai reakciókban?

A reakciókat exergonikusnak vagy endergonikusnak minősíti a "Gibbs szabad energia"Az endergonikus reakcióktól eltérően az exergonikus reakció spontán is előfordulhat, anélkül, hogy munkára lenne szükség. Ez nem jelenti azt, hogy a reakció szükségszerűen pusztán azért következik be, mert exergonikus - a reakció sebessége olyan lassú lehet, hogy soha nem fog megtörténni az Ön számára fontos időintervallumon.

A Gibbs-mentes energiát nem azért hívják "szabad energiának", mert nincs árcédula, hanem azért, mert azt méri, hogy egy rendszer mennyi nem mechanikus munkát tud elvégezni. Ha egy folyamatban lévő reagenseknek magasabb a Gibbs-energiája, mint a termékeknek, a folyamatot exergonikusnak nevezzük, vagyis energiát szabadít fel. Ennek másik módja az, ha a reakciót termodinamikailag spontánnak írják le, ami azt jelenti, hogy nem kell dolgozni a reakció megvalósulásáért.

Sok, de nem minden exergon reakció exoterm, ami azt jelenti, hogy hőt bocsát ki. A reakció valójában exergonikus lehet, mégis elnyeli a hőt, vagy lehet endoterm. Következésképpen az exoterm és az exergonikus nem feltétlenül jár együtt. A legfontosabb különbség közöttük a munka és a hő különbségében rejlik; egy exergonikus folyamat munkával szabadítja fel az energiát, míg egy exoterm folyamat hővel szabadítja fel az energiát. Ezenkívül egy folyamat bizonyos hőmérsékleteken exergonikus lehet, másokon viszont nem.

instagram story viewer

A XIX. Századi kémikusok meglehetősen zavarónak találták a spontán endoterm reakciókat; úgy vélték, hogy a reakciónak spontánnak kell lennie, ha hőt bocsát ki. Hiányzott belőlük az entrópia szerepe, amely a rendszerben végzett munkához nem elérhető energiamennyiséget méri. Ha figyelembe vesszük a rendszert és annak környezetét, akkor egy folyamat exergonikus lesz, ha az entrópia nettó növekedését okozza. A hő elengedése a környezetbe fokozza az entrópia növekedését, de egy ilyen reakció akkor is képes elnyelni a hőt és exergonikus, ha a rendszer entrópiája még nagyobb mértékben növekszik.

A párolgás - az a folyamat, amelynek során a folyadék gázzá alakul - nagyon nagy pozitív változással jár az entrópiában. A hőt elnyelő exergon reakciók gyakran olyan reakciók, amelyek a termék egyikeként gázt bocsátanak ki. A hőmérséklet emelkedésével ezek a reakciók exergonikussá válnak. A hőt kibocsátó exoterm reakció ezzel szemben alacsonyabb hőmérsékleten exergonikusabb lesz, mint magasabb hőmérsékleten. Mindezek a szempontok szerepet játszanak annak eldöntésében, hogy a reakció spontán lesz-e.

Teachs.ru
  • Ossza meg
instagram viewer