อะไรเป็นตัวกำหนดปริมาณพลังงานเคมีของสาร?

พันธะที่ยึดโมเลกุลไว้ด้วยกันประกอบด้วยพลังงานเคมีที่มีอยู่ในสาร อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาเคมีเป็น "การเต้นรำ" ที่ซับซ้อนของอะตอมและโมเลกุล ปฏิกิริยาที่แตกต่างกันกับสารชนิดเดียวกันสามารถผลิตพลังงานได้ในปริมาณที่แตกต่างกัน และปฏิกิริยาบางอย่างอาจใช้พลังงาน

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

พันธะที่ยึดโมเลกุลไว้ด้วยกันประกอบด้วยพลังงานเคมีที่มีอยู่ในสาร

โมเลกุลทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมที่ยึดติดกันด้วยพลังงานมัดเล็กๆ ในวิชาเคมี คุณศึกษาพันธะหลายประเภท พันธะบางประเภทแข็งแกร่งและบางพันธะอ่อนแอ พันธะที่แข็งแกร่งที่สุดมีพลังงานมากที่สุด คนที่อ่อนแอที่สุดมีน้อยที่สุด ตัวอย่างเช่น พันธะโควาเลนต์อย่างแรงเกิดขึ้นเมื่ออะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน เช่น เมื่อไฮโดรเจนและออกซิเจนรวมกันเป็นน้ำ พันธะไอออนิกระหว่างโซเดียมและคลอรีนในเกลือแกงนั้นอ่อนกว่าพันธะโควาเลนต์ พันธะไฮโดรเจนจับโมเลกุลของน้ำที่อยู่ใกล้เคียงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเกล็ดหิมะ พันธะเหล่านี้อยู่ในกลุ่มที่อ่อนแอที่สุด

ไม่ใช่ว่าพลังงานทั้งหมดในทุกพันธะในโมเลกุลจะถูกใช้จนหมดในปฏิกิริยาทั่วไป เมื่อนักเคมีวัดพลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาเคมี เธอก็จะวัดค่าพลังงานอย่างระมัดระวัง ของสารตั้งต้นแต่ละตัวที่เธอมีและบันทึกอุณหภูมิแวดล้อมและความดันก่อนและหลัง ปฏิกิริยา. เมื่อเกิดปฏิกิริยา พันธะเคมีบางส่วนจะถูกทำลาย พันธะเคมีบางส่วนจะไม่ได้รับผลกระทบ และพันธะอื่นๆ จะก่อตัวขึ้น สิ่งที่สำคัญคือการเปลี่ยนแปลงพลังงานสุทธิที่คุณได้รับเมื่อปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ถ้าพลังงานในพันธะโมเลกุลรวมกันเป็นจำนวนที่น้อยกว่าในตอนท้าย ความร้อนมักจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม ถ้าสิ่งที่ตรงกันข้ามเป็นจริง ปฏิกิริยานั้นได้กินความร้อนจากสิ่งแวดล้อมไปแล้ว

ปฏิกิริยาเคมีบางอย่างปล่อยพลังงานความร้อนออกมา แต่ปฏิกิริยาอื่นๆ ก็ดึงความร้อนจากสิ่งแวดล้อม ปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดความร้อนเป็นแบบคายความร้อน ผู้ที่บริโภคความร้อนจะดูดความร้อน เมื่อคุณเผาท่อนซุงในเตาผิง ตัวอย่างเช่น คาร์บอนและไฮโดรเจนในเนื้อไม้จะรวมกับออกซิเจนในอากาศเพื่อผลิตความร้อน คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำ นั่นคือการเผาไหม้ ปฏิกิริยาคายความร้อน เมื่อคุณละลายเกลือแกงในน้ำ อุณหภูมิสุดท้ายของสารละลายจะต่ำกว่าเมื่อเริ่มต้นเล็กน้อย นี่คือปฏิกิริยาดูดความร้อน

ขึ้นอยู่กับพลังงานเคมีที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อมและตัวสารเอง ปฏิกิริยาอาจเริ่มต้นได้เอง หรืออาจต้องใช้พลังงานพิเศษเพื่อเริ่มกระบวนการ ตัวอย่างเช่น น้ำมันเบนซินเป็นส่วนผสมของโมเลกุลที่มีพลังงานมากแต่ไม่จุดไฟเอง ภายใต้สภาวะปกติพวกเขาต้องการประกายไฟ นักเคมีเรียกปฏิกิริยาที่ต้องการพลังงานพิเศษที่ไม่เกิดขึ้นเอง ปฏิกิริยาอื่นๆ เช่น การระเบิดที่คุณได้รับจากการทิ้งโลหะโซเดียมลงในน้ำ เกิดขึ้นได้ด้วยตัวเอง นักเคมีเรียกว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ