物質が持つ化学エネルギーの量を決定するものは何ですか?

分子をまとめる結合には、物質で利用可能な化学エネルギーが含まれています。 ただし、化学反応は原子と分子の複雑な「ダンス」です。 同じ物質との異なる反応は、異なる量のエネルギーを生成する可能性があり、一部の反応はエネルギーを消費することさえあります。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

分子をまとめる結合には、物質で利用可能な化学エネルギーが含まれています。

化学結合の種類

すべての分子は、小さなエネルギーの束で互いに結合している原子で構成されています。 化学では、多くの種類の結合を研究しますが、その中には強いものと弱いものがあります。 最強の結合には最も多くのエネルギーが含まれています。 最も弱いものは最も少ないです。 たとえば、水素と酸素が結合して水を形成する場合など、原子が電子を共有すると、強い共有結合が形成されます。 食卓塩中のナトリウムと塩素の間のイオン結合は、共有結合よりも弱いです。 水素結合は隣接する水分子を一緒に保持して雪片を形成します。 これらの債券は最も弱いものの1つです。

エネルギーの会計

通常の反応では、分子内のすべての結合のすべてのエネルギーが使い果たされるわけではありません。 化学者が化学反応から放出されるエネルギーを測定するとき、彼女は注意深くどれだけを測定します 彼女が持っている各反応物の前後の周囲温度と圧力を記録します 反応。 反応が起こると、いくつかの化学結合が切断され、いくつかは影響を受けず、他は形成されます。 重要なのは、反応が行われたときに得られる正味のエネルギー変化です。 分子結合のエネルギーが最後に合計される数が少なくなると、通常、熱が環境に放出されます。 逆の場合、反応は環境から熱を消費しています。

発熱vs。 吸熱反応

いくつかの化学反応は熱エネルギーを放出しますが、他の化学反応は環境から熱を奪います。 熱を発生する反応は発熱性です。 熱を消費するものは吸熱性です。 たとえば、暖炉で丸太を燃やすと、木材の炭素と水素が空気中の酸素と結合して、熱、二酸化炭素、水蒸気を生成します。 それが燃焼、発熱反応です。 食塩を水に溶かすと、溶液の最終温度は最初より少し低くなります。 これは吸熱反応です。

自発的対。 非自発的反応

環境に存在する化学エネルギーと物質自体に応じて、反応が自然に開始する場合もあれば、プロセスを開始するために追加のエネルギーが必要になる場合もあります。 たとえば、ガソリンは多くのエネルギーを含む分子の混合物ですが、それ自体では発火しません。 通常の状態では、火花が必要です。 化学者は、余分なエネルギーを必要とする反応を自発的ではないと呼びます。 金属ナトリウムを水に落とすことで爆発するなど、他の反応は自然に起こります。 化学者はそのような反応を自発的と呼びます。

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