Bir enerji biçimi olduğu için ısı, kimyasal reaksiyonlarda birçok önemli rol oynar. Bazı durumlarda reaksiyonların başlaması için ısı gerekir; örneğin, bir kamp ateşinin başlaması için bir kibrit ve çıra gerekir. Reaksiyonlar, ilgili kimyasallara bağlı olarak ısı tüketir veya üretir. Isı ayrıca reaksiyonların meydana gelme hızını ve ileri mi yoksa geri yönde mi ilerlediklerini belirler.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Genel olarak konuşursak, ısı bir kimyasal reaksiyonu hızlandırmaya veya başka türlü gerçekleşemeyecek bir kimyasal reaksiyonu başlatmaya yardımcı olacaktır.
Endotermik ve Ekzotermik Reaksiyonlar
Kömürün yanması, paslanma ve barutun patlaması gibi birçok tanıdık kimyasal reaksiyon ısı yayar; kimyacılar bu tepkimelere ekzotermik diyorlar. Reaksiyonlar ısı açığa çıkardığı için ortam sıcaklığını arttırırlar. Nitrik oksit oluşturmak için nitrojen ve oksijenin birleştirilmesi gibi diğer reaksiyonlar ısı alarak ortam sıcaklığını düşürür. Çevrelerinden ısıyı uzaklaştırdıkları için bu reaksiyonlar endotermiktir. Birçok reaksiyon ısı tüketir ve üretir, ancak net sonuç ısı vermekse, reaksiyon ekzotermiktir; aksi halde endotermiktir.
Isı ve Moleküler Kinetik Enerji
Isı enerjisi, maddedeki moleküllerin rastgele itişme hareketleri olarak kendini gösterir; Bir maddenin sıcaklığı arttıkça, molekülleri titreşir ve daha fazla enerjiyle ve daha yüksek hızlarda sıçrar. Belirli sıcaklıklarda, titreşimler molekülleri birbirine yapıştıran kuvvetlerin üstesinden gelir ve katıların eriyerek sıvılara ve sıvıların kaynayarak gazlara dönüşmesine neden olur. Gazlar, moleküller kaplarına daha büyük bir kuvvetle çarptığından, ısıya basınçta bir artışla tepki verir.
Arrhenius Denklemi
Arrhenius denklemi adı verilen matematiksel bir formül, kimyasal reaksiyonun hızını sıcaklığına bağlar. Gerçek hayattaki bir laboratuvar ortamında ulaşılamayan teorik bir sıcaklık olan mutlak sıfırda, ısı tamamen yoktur ve kimyasal reaksiyonlar mevcut değildir. Sıcaklık arttıkça reaksiyonlar meydana gelir. Genel olarak, daha yüksek sıcaklıklar daha hızlı reaksiyon hızları anlamına gelir; Moleküller daha hızlı hareket ettikçe, reaktan moleküllerin etkileşime girme ve ürünler oluşturma olasılığı daha yüksektir.
Le Chatelier Prensibi ve Isı
Bazı kimyasal reaksiyonlar geri dönüşümlüdür: Reaktanlar birleşerek ürünleri oluşturur ve ürünler kendilerini reaktanlara yeniden düzenler. Bir yön ısıyı serbest bırakır ve diğeri onu tüketir. Bir reaksiyon her iki şekilde de eşit olasılıkla gerçekleşebildiğinde, kimyagerler bunun dengede olduğunu söylüyorlar. Le Chatelier ilkesi, dengedeki reaksiyonlar için karışıma daha fazla reaktan eklenmesinin ileri reaksiyonu daha olası ve tersini daha az olası kıldığını belirtir. Tersine, daha fazla ürün eklemek, ters reaksiyonu daha olası hale getirir. Ekzotermik bir reaksiyon için ısı bir üründür; Dengedeki bir ekzotermik reaksiyona ısı eklerseniz, ters reaksiyonu daha olası hale getirirsiniz.