מה קורה כאשר אגרות חוב כימיות נשברות ונוצר אג"ח חדשות?

תגובות כימיות שוברות קשרים כימיים מולקולריים קיימים, וכתוצאה מכך נוצרים קשרים חדשים. תגובות כימיות אופייניות כוללות בעירה, הפחתה ומשקעים. במהלך תגובות כימיות אלה, המולקולות המקוריות מתפרקות ויוצרות קשרים חדשים לייצור חומרים שונים. לפעמים, מספיק להפגיש שני חומרים כדי שתתחיל תגובה כימית, אך לעיתים קרובות נדרש גירוי חיצוני כמו חימום החומרים. כל תגובה כימית היא אינטראקציה מורכבת של משיכה מולקולרית, רמות אנרגיה והשפעות חיצוניות.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

תגובות כימיות יוצרות ושוברות את הקשרים הכימיים בין מולקולות, וכתוצאה מכך נוצרים חומרים חדשים כתוצרת התגובה הכימית. תגובות כימיות יכולות להתרחש באופן ספונטני או לדרוש טריגר חיצוני כמו הזנת אנרגיה. שבירת קשרים כימיים סופגת אנרגיה, תוך יצירת קשרים חדשים משחררת אנרגיה, כאשר התגובה הכימית הכוללת היא אנדותרמית או אקסותרמית.

הבסיס לכל התגובות הכימיות הוא שבירת קשרים, או פירוק, ויצירת קשרים, או סינתזה. פירוק דורש אנרגיה מכיוון שהקשרים הכימיים יציבים בתחילה, ונדרשת אנרגיה כדי לפרק אותם. למולקולות בקשר יש רמת אנרגיה נמוכה יותר ממולקולות חופשיות; הוספת אנרגיה מאפשרת להם להשתחרר.

סינתזה משחררת אנרגיה מכיוון שהמולקולות מתחברות ליצירת תצורה יציבה ולכן מוותרות על אנרגיה. למולקולות הקשורות יש רמת אנרגיה נמוכה יותר ממולקולות חופשיות והן מוחזקות בקשר החדש.

תגובה כימית כוללת המפרקת קשרים ויוצרת חדשים יכולה להיות אנדותרמית (סופגת חום) או אקסותרמית (שחרור חום), תלוי כמה אנרגיה נספגת ומופקת על ידי הפירוק והסינתזה תגובות. תגובות מסוימות מייצרות חום באופן כללי, בעוד שאחרות סופגות חום מסביבתן או דורשות תוספת של חום חיצוני כדי להשלים את התגובה. בתנאים רגילים בסביבה יציבה, תגובה כימית זקוקה לגירוי חיצוני כדי להתחיל.

מכיוון שנדרש אנרגיה כדי לשבור קשרים כימיים ולהתחיל בתגובות כימיות, מעט תגובות אנדותרמיות מתרחשות מעצמן. התהליך בדרך כלל לוקח קלט של אנרגיה כדי להתחיל את התגובה ולשמר אותה. אפילו תגובות הכוללות הן אקסותרמיות עשויות להזדקק להזנת אנרגיה בהתחלה כדי לשבור חלק מהקשרים.

תגובות פירוק הן תגובות אנדותרמיות פשוטות ודורשות הזנת אנרגיה. לדוגמא, חימום תחמוצת כספית מייצר כספית וחמצן. תגובות אנדותרמיות מורכבות יותר יכולות להתרחש אם הם יכולים להשתמש בחום מסביבתם. לדוגמא, המוצקים בריום הידרוקסיד ואמוניום כלוריד מגיבים בתגובה אנדותרמית בטמפרטורת החדר כדי לייצר בריום כלורי ואמוניה בטמפרטורה קרה בהרבה. התגובה לוקחת חום מהחומרים עצמם, ממיכלם ומהאוויר הסביבתי.

תגובות המייצרות עודף חום בסך הכל שכיחות יותר מכיוון שהן נוטות לקיים את עצמן. תגובות סינתזה מייצרות חום, כך שאינן זקוקות למקור חום חיצוני כדי להמשיך. לדוגמא, הוספת כמות קטנה של נתרן למים מייצרת נתרן הידרוקסיד ומימן בתגובה אקסותרמית נפיצה. התגובה מתחילה באופן ספונטני ונמשכת עד שאחד המגיבים נוצל. בדרך כלל הוא מייצר כל כך הרבה חום שהמימן נשרף עם חמצן האוויר ויוצר מים.

תגובות מורכבות המסתמכות על שבירה וגם יצירת קשרים כימיים זקוקות לעיתים קרובות להזנת אנרגיה חיצונית כדי להתחיל, אך לאחר מכן הן מקיימות את עצמן. לדוגמא, בעירה של פחמימנים מחייבת מקור חום כדי לשבור את הקשרים הראשונים. בדרך כלל, חומרים המכילים פחמימנים, כגון עץ או מזוט, זקוקים להתאמה או ניצוץ כדי לפרק חלק מהקשרים. ברגע שיצירת קשרים חדשים עם ייצור החום מתחילה, התגובה נמשכת ומייצרת פחמן דו חמצני ואדי מים.

תהליכים תעשייתיים ומסחריים נפוצים רבים מסתמכים על תגובות כימיות, במיוחד על אלה המקיימים עצמם. כמה הם שימושיים וכמה עבודה הם עושים תלוי בסוג החומרים המגיבים ובקשרים הכימיים שנשברים ומתחדשים.