ראית שינויים רבים בשלב לפני שאתה יודע את זה או לא. בפרט, אתה כנראה מכיר ביותר את שינויי השלב שעוברים מים. בטח הרתחתם מים להכנת פסטה. או מים קפואים מוצקים ליצירת קרח. בטח אפילו ראיתם כפור על הדשא בחורף.
כל השינויים הללו בשלב המים מלווים בכניסה או בתפוקה של חוֹם, כך שהם גם תגובה אנדותרמית או תגובה אקסותרמית.
שינוי אנרגיה מלווה את כל שינויי השלבים
לאחר מכן נשאלת השאלה, איזה סוג של שינוי ב אֵנֶרְגִיָה מלווה כל שינוי שלב? כדי להבין זאת, חשוב על תנועת החלקיקים בכל שלב. עליכם לחשוב גם עד כמה המולקולות נמשכות זו לזו בתוך השלב.
מוצקים מכילים חלקיקים שאינם זזים כל כך בהשוואה לנוזל או לגז. יש להם תנועה תרמית כלשהי, אך ברור שלא אותה כמות כמו נוזל או גז. רק לאחר הוספת אנרגיה (או חום) החלקיקים הללו מתחילים לנוע מהר יותר.
תחשוב על חתיכת קרח. מולקולות המים בחתיכת הקרח לא זזות הרבה עד שהמים מתחילים להתמוסס. מה מאפשר למים להתמוסס? ובכן, זו תוספת של חום.
מה עם כשאתה מרתיח מים? עליכם לשים את המים על להבה על מנת להוסיף חום למערכת ולרתיח את המים בכדי ליצור אדי מים.
קלט אנרגיה זה מספיק גם בכדי להתגבר על כוחות האטרקטיביות המחזיקים את החלקיקים. מים הם דוגמה טובה לחומר בעל כוחות בין-מולקולריים משמעותיים המחזיקים אותו זה לזה. מים אוהבים להיצמד לעצמם למרות קשירת מימן. לפיכך האנרגיה המוזנת חייבת להספיק כדי שהמולקולות יפסיקו להידבק כל כך הרבה לעצמם.
המשמעות היא שכשעוברים ממוצק לנוזל לגז, כל שינויי השלב הנלווים דורשים הזנת חום. לפיכך, שינויים פאזה אלה הם דוגמה ל- תגובה אנדותרמית.
מצד שני, מעבר מגז לנוזל למוצק דורש ההפך: יש לשחרר חום. שינויים שלב אלה נקראים תגובות אקסותרמיות.
על מנת להפוך מים נוזליים לקרח עליכם להכניס את המים לסביבה קרה כך שהחום יעזוב את המים. רק אז המים יקפאו.
כאשר היד שלך נוגעת בקיטור, אתה מרגיש חום מכיוון שהקיטור מתעבה מיד כשנוגע בעור שלך. שחרור האנרגיה מורגש כחום כמו שאדי המים עוברים למים.
אקסותרמית לעומת אנדותרמית
כך מסווגים את שינויי השלב כאנדותרמיים או אקסותרמיים:
שם שינוי שלב: קְפִיאָה
- שלב: נוזלי עד מוצק
- שינוי אנרגיה: אקזותרמית
- דוגמא: הקפאת מים
שם שינוי שלב: הַתָכָה
- שלב: מוצק עד נוזלי
- שינוי אנרגיה: אנדותרמי
- דוגמא: המסת קרח
שם שינוי שלב: הִתְעַבּוּת
- שלב: גז לנוזל
- שינוי אנרגיה: אקזותרמית
- דוגמא: כוויות אדי מים
שם שינוי שלב: אידוי
- שלב: נוזל לגז
- שינוי אנרגיה: אנדותרמי
- דוגמה: מים רותחים
שם שינוי שלב: הַאֲצָלָה
- שלב: מוצק עד גז
- שינוי אנרגיה: אנדותרמי
- דוגמא: קרח יבש
שם שינוי שלב: תַצהִיר
- שלב: גז עד מוצק
- שינוי אנרגיה: אקזותרמית
- דוגמא: היווצרות כפור
דרך טובה לזכור את כל אלה היא שלשינויי שלב מנוגדים יש צרכי אנרגיה הפוכים. אם אתה יודע שממוצק לנוזל לגז דורש תוספת של חום (אנדותרמי), זה אומר שאתה יודע שלמעבר מגז לנוזל למוצק נדרש הסרת חום (אקסותרמי).
טיפים
כאשר עוברים ממצב מסודר יותר למצב פחות מסודר, התהליך הוא אקסותרמי. כאשר עוברים ממצב פחות מסודר למצב מסודר יותר, התהליך הוא אנדותרמי.