화학 반응 중에 분자를 함께 묶는 결합이 분리되어 새로운 결합을 형성하여 원자를 다른 물질로 재 배열합니다. 각 결합은 깨지거나 형성되기 위해 뚜렷한 양의 에너지를 필요로합니다. 이 에너지 없이는 반응이 일어나지 않고 반응물은 그대로 남아 있습니다. 반응이 끝나면 주변 환경에서 에너지를 가져 왔거나 더 많은 에너지를 투입했을 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
화학 반응은 분자를 결합하는 결합을 깨고 재 형성합니다.
화학 결합의 유형
화학 결합은 원자와 분자를 함께 묶는 전기력의 묶음입니다. 화학은 여러 종류의 결합을 포함합니다. 예를 들어, 수소 결합은 물과 같은 수소 함유 분자를 포함하는 상대적으로 약한 인력입니다. 수소 결합은 눈송이의 모양과 물 분자의 다른 특성을 설명합니다. 공유 결합은 원자가 전자를 공유 할 때 형성되며 그 결과로 생기는 조합은 원자 자체보다 화학적으로 더 안정적입니다. 금속 결합은 페니의 구리와 같은 금속 원자 사이에서 발생합니다. 금속의 전자는 원자 사이를 쉽게 이동합니다. 이것은 금속을 전기와 열의 좋은 전도체로 만듭니다.
에너지 보존
모든 화학 반응에서 에너지는 보존됩니다. 그것은 창조되거나 파괴되지 않고 이미 존재하는 유대 또는 환경에서 비롯됩니다. 에너지 보존은 잘 확립 된 물리 및 화학 법칙입니다. 모든 화학 반응에 대해 환경에 존재하는 에너지, 반응물의 결합, 제품의 결합, 제품 및 환경의 온도를 고려해야합니다. 반응 전후에 존재하는 총 에너지는 동일해야합니다. 예를 들어, 자동차 엔진이 휘발유를 태우면 반응은 휘발유와 산소를 결합하여 이산화탄소 및 기타 제품을 형성합니다. 허공에서 에너지를 생성하지 않습니다. 그것은 가솔린의 분자 결합에 저장된 에너지를 방출합니다.
흡열 vs. 발열 반응
화학 반응에서 에너지를 추적하면 반응이 열을 방출하는지 아니면 소비하는지 알 수 있습니다. 가솔린 연소의 이전 예에서 반응은 열을 방출하고 주변 온도를 높입니다. 식염을 물에 녹이는 것과 같은 다른 반응은 열을 소비하므로 소금이 녹은 후에 물의 온도가 약간 낮아집니다. 화학자들은 열을 발생시키는 반응을 발열이라고하고 열을 소비하는 반응을 흡열이라고 부릅니다. 흡열 반응에는 열이 필요하기 때문에 반응이 시작될 때 충분한 열이 존재하지 않으면 열이 발생할 수 없습니다.
활성화 에너지: 반응 시작
발열 반응을 포함한 일부 반응은 시작하기 위해 에너지가 필요합니다. 화학자들은 이것을 활성화 에너지라고 부릅니다. 반응이 시작되기 전에 분자가 올라 가야하는 에너지 언덕과 같습니다. 시작 후 내리막 길은 쉽습니다. 휘발유를 태우는 예로 돌아가서, 자동차 엔진은 먼저 불꽃을 발해야합니다. 그것 없이는 휘발유에 많은 일이 일어나지 않습니다. 스파크는 가솔린이 산소와 결합 할 수 있도록 활성화 에너지를 제공합니다.
촉매 및 효소
촉매는 반응의 활성화 에너지를 줄이는 화학 물질입니다. 예를 들어 백금 및 이와 유사한 금속은 우수한 촉매제입니다. 자동차 배기 시스템의 촉매 변환기에는 내부에 백금과 같은 촉매가 있습니다. 배기 가스가 통과 할 때 촉매는 유해한 일산화탄소와 질소 화합물의 화학 반응을 증가시켜 더 안전한 배출물로 만듭니다. 반응은 촉매를 사용하지 않기 때문에 촉매 변환기는 수년 동안 제 역할을 할 수 있습니다. 생물학에서 효소는 살아있는 유기체의 화학 반응을 촉매하는 분자입니다. 그들은 다른 분자에 잘 맞아서 반응이 더 쉽게 일어날 수 있습니다.