열은 에너지의 한 형태이므로 화학 반응에서 여러 가지 중요한 역할을합니다. 어떤 경우에는 반응을 시작하기 위해 열이 필요합니다. 예를 들어, 캠프 파이어는 시작하기 위해 성냥과 불이 필요합니다. 반응은 관련된 화학 물질에 따라 열을 소비하거나 생성합니다. 열은 또한 반응이 일어나는 속도와 반응이 정방향 또는 역방향으로 진행되는지 여부를 결정합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
일반적으로 열은 화학 반응의 속도를 높이거나 그렇지 않으면 발생할 수없는 화학 반응을 유도하는 데 도움이됩니다.
흡열 및 발열 반응
석탄 연소, 녹슬고 화약 폭발과 같은 많은 친숙한 화학 반응이 열을 발산합니다. 화학자들은 이러한 반응을 발열이라고 부릅니다. 반응은 열을 방출하기 때문에 주변 온도를 높입니다. 질소와 산소를 결합하여 산화 질소를 형성하는 것과 같은 다른 반응은 열을 받아 주변 온도를 낮 춥니 다. 환경에서 열을 제거 할 때 이러한 반응은 흡열 성입니다. 많은 반응이 열을 소비하고 생성하지만 최종 결과가 열을 발산하는 것이라면 발열 반응입니다. 그렇지 않으면 흡열입니다.
열과 분자 운동 에너지
열 에너지는 물질에서 분자의 무작위적인 움직임으로 나타납니다. 물질의 온도가 증가함에 따라 분자는 더 많은 에너지와 더 빠른 속도로 진동하고 튀어 오릅니다. 특정 온도에서 진동은 분자를 서로 달라 붙게 만드는 힘을 극복하여 고체가 액체로 녹고 액체가 기체로 끓게 만듭니다. 가스는 분자가 더 큰 힘으로 용기에 충돌함에 따라 압력이 증가하면서 열에 반응합니다.
Arrhenius 방정식
Arrhenius 방정식이라는 수학 공식은 화학 반응의 속도를 온도와 연결합니다. 실제 실험실 환경에서는 도달 할 수없는 이론적 온도 인 절대 영도에서는 열이 전혀없고 화학 반응이 존재하지 않습니다. 온도가 상승하면 반응이 일어납니다. 일반적으로 더 높은 온도는 더 빠른 반응 속도를 의미합니다. 분자가 더 빨리 이동함에 따라 반응 분자는 상호 작용하여 생성물을 형성 할 가능성이 더 높습니다.
Le Chatelier의 원리와 열
일부 화학 반응은 가역적입니다. 반응물이 결합하여 생성물을 형성하고 생성물이 스스로 반응물로 재 배열됩니다. 한 방향은 열을 방출하고 다른 방향은 열을 소비합니다. 반응이 동일한 가능성으로 어느 쪽이든 일어날 수있을 때 화학자들은 그것이 평형 상태에 있다고 말합니다. Le Chatelier의 원리는 평형 반응의 경우 혼합물에 더 많은 반응물을 추가하면 순방향 반응의 가능성이 높아지고 반대 반응은 덜 발생한다는 것입니다. 반대로 더 많은 제품을 추가하면 역반응이 발생할 가능성이 높아집니다. 발열 반응의 경우 열은 생성물입니다. 평형 상태에서 발열 반응에 열을 추가하면 역반응이 발생할 가능성이 높아집니다.