Bilseniz de bilmeseniz de daha önce birçok faz değişikliği gördünüz. Özellikle, muhtemelen suyun geçtiği faz değişimlerine en çok aşinasınızdır. Muhtemelen makarna yapmak için su kaynattınız. Veya buz yapmak için donmuş su katı. Muhtemelen kışın çimlerin üzerinde don görmüşsünüzdür.
Suyun fazındaki tüm bu değişikliklere, ya bir girdi ya da çıktı eşlik eder. sıcaklık, bu yüzden ya endotermik bir reaksiyon ya da bir ekzotermik reaksiyondur.
Enerji Değişimi Tüm Faz Değişimlerine Eşlik Eder
O zaman soru şudur, ne tür bir değişiklik enerji her faz değişikliğine eşlik eder mi? Bunu anlamak için, her fazdaki parçacıkların hareketini düşünün. Ayrıca faz içinde moleküllerin birbirini ne kadar çektiğini de düşünmeniz gerekir.
Katılar, bir sıvı veya gazla karşılaştırıldığında çok fazla hareket etmeyen parçacıklar içerir. Bir miktar termal harekete sahipler, ancak açıkça bir sıvı veya gaz ile aynı miktarda değiller. Ancak enerji (veya ısı) ekledikten sonra bu parçacıklar daha hızlı hareket etmeye başlar.
Bir buz parçası düşünün. Buz parçasındaki su molekülleri, su erimeye başlayana kadar fazla hareket etmez. Suyun erimesini ne sağlar? Eh, bu bir ısı ilavesi.
Peki ya suyu kaynattığınızda? Sisteme ısı eklemek için suyu bir alevin üzerine koymanız ve su buharı elde etmek için suyu kaynatmanız gerekir.
Bu enerji girişi, parçacıkları bir arada tutan çekici kuvvetlerin üstesinden gelmek için de yeterlidir. Su, kendisini bir arada tutan önemli moleküller arası kuvvetlere sahip bir maddeye iyi bir örnektir. Su, hidrojen bağı olmasına rağmen kendine yapışmayı sever. Bu nedenle girilen enerji, moleküllerin kendilerine bu kadar yapışmasını durdurmaya yetecek kadar olmalıdır.
Bu, katıdan sıvıya, gaza geçerken, eşlik eden tüm faz değişikliklerinin ısı girdisini gerektirdiği anlamına gelir. Bu nedenle, bu faz değişiklikleri bir örnektir. endotermik reaksiyon.
Öte yandan gazdan sıvıya geçiş tam tersini gerektirir: Isı açığa çıkarılmalıdır. Bu faz değişiklikleri denir ekzotermik reaksiyonlar.
Sıvı suyu buza dönüştürmek için suyu soğuk bir ortama koymalısınız ki ısı sudan çıksın. Ancak o zaman su donacaktır.
Eliniz buhara dokunduğunda, sıcaklık hissedersiniz çünkü buhar cildinize dokunduğunuzda anında yoğunlaşır. Su buharı suya giderken açığa çıkan enerji ısı olarak hissedilir.
Ekzotermik vs. endotermik
Faz değişikliklerinin endotermik veya ekzotermik olarak nasıl sınıflandırılacağı aşağıda açıklanmıştır:
Faz Değişikliği Adı: Dondurucu
- Faz: Sıvıdan katıya
- Enerji Değişimi: Ekzotermik
- Örnek: Dondurucu su
Faz Değişikliği Adı: Erime
- Faz: Katıdan sıvıya
- Enerji Değişimi: Endotermik
- Örnek: Buz eritme
Faz Değişikliği Adı: yoğunlaşma
- Faz: Gazdan sıvıya
- Enerji Değişimi: Ekzotermik
- Örnek: Su buharı yanıyor
Faz Değişikliği Adı: buharlaşma
- Faz: Sıvıdan gaza
- Enerji Değişimi: Endotermik
- Örnek: Kaynar su
Faz Değişikliği Adı: süblimasyon
- Faz: Katıdan gaza
- Enerji Değişimi: Endotermik
- Örnek: Kuru buz
Faz Değişikliği Adı: biriktirme
- Faz: Gazdan katıya
- Enerji Değişimi: Ekzotermik
- Örnek: Don oluşumu
Tüm bunları hatırlamanın iyi bir yolu, zıt faz değişikliklerinin zıt enerji gereksinimlerine sahip olmasıdır. Katıdan sıvıya geçişin ısı eklenmesini (endotermik) gerektirdiğini biliyorsanız, bu, gazdan sıvıya geçmenin ısının çıkarılmasını (ekzotermik) gerektirdiğini de biliyorsunuz demektir.
İpuçları
Daha düzenli bir durumdan daha az düzenli bir duruma geçerken, süreç ekzotermiktir. Daha az düzenli bir durumdan daha düzenli bir duruma geçerken süreç endotermiktir.