Bir Maddenin Sahip Olduğu Kimyasal Enerji Miktarını Ne Belirler?

Molekülleri bir arada tutan bağlar, bir maddede bulunan kimyasal enerjiyi içerir. Bununla birlikte, bir kimyasal reaksiyon, atomların ve moleküllerin karmaşık bir "dansı" dır. Aynı madde ile farklı reaksiyonlar değişen miktarlarda enerji üretebilir ve hatta bazı reaksiyonlar enerji tüketebilir.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Molekülleri bir arada tutan bağlar, bir maddede bulunan kimyasal enerjiyi içerir.

Tüm moleküller, küçük enerji demetleriyle birbirine bağlı atomlardan oluşur. Kimyada, bazıları güçlü ve diğerleri zayıf olan birçok bağ türü üzerinde çalışıyorsunuz. En güçlü bağlar en fazla enerjiyi içerir; en zayıflar en azına sahiptir. Örneğin, hidrojen ve oksijenin su oluşturmak üzere birleşmesi gibi, atomlar elektronları paylaştığında güçlü kovalent bağlar oluşur. Sofra tuzunda sodyum ve klor arasındaki iyonik bağlar, kovalent bağlardan daha zayıftır. Hidrojen bağları, kar taneleri oluşturmak için komşu su moleküllerini bir arada tutar; bu bağlar en zayıflar arasındadır.

Bir moleküldeki her bağdaki enerjinin tamamı tipik bir reaksiyonda kullanılmaz. Bir kimyager bir kimyasal reaksiyondan çıkan enerjiyi ölçtüğünde, ne kadar olduğunu dikkatle ölçer. sahip olduğu her reaktantın önce ve sonra ortam sıcaklığını ve basıncını kaydeder ve kaydeder. reaksiyon. Reaksiyon gerçekleşirken bazı kimyasal bağlar kırılır, bazıları etkilenmez ve diğerleri oluşur. Önemli olan reaksiyon gerçekleştiğinde elde ettiğiniz net enerji değişimidir. Moleküler bağlardaki enerji sonunda daha küçük bir sayıya ulaşırsa, genellikle çevreye ısı verilir. Tersi doğruysa, reaksiyon ortamdan ısı tüketmiştir.

Bazı kimyasal reaksiyonlar ısı enerjisi verir, bazıları ise ortamdan ısı alır. Isı üreten reaksiyonlar ekzotermiktir; ısı tüketenler endotermiktir. Örneğin, bir şöminede odun yaktığınızda, odundaki karbon ve hidrojen, havadaki oksijenle birleşerek ısı, karbondioksit ve su buharı üretir. Yani yanma, ekzotermik bir reaksiyon. Sofra tuzunu suda çözdüğünüzde, çözeltinin son sıcaklığı başlangıçta olduğundan biraz daha düşüktür; bu endotermik bir reaksiyondur.

Çevrede bulunan kimyasal enerjiye ve maddelerin kendilerine bağlı olarak, bir reaksiyon kendi kendine başlayabilir veya süreci başlatmak için ekstra enerjiye ihtiyaç duyabilir. Örneğin benzin, çok fazla enerji içeren ancak kendi kendine tutuşmayan moleküllerin bir karışımıdır. Normal şartlar altında bir kıvılcıma ihtiyaçları vardır. Kimyacılar, ekstra enerjiye ihtiyaç duyan reaksiyonları kendiliğinden olmayan olarak adlandırırlar. Sodyum metalini suya atarken elde ettiğiniz patlama gibi diğer reaksiyonlar kendiliğinden gerçekleşir. Kimyacılar bu tür tepkimelere spontane diyorlar.