Τι είδους χημικές αλλαγές παράγουν θερμότητα;
καύση: Αυτό είναι το πιο συνηθισμένο παράδειγμα, όπου ένα καύσιμο αντιδρά με οξυγόνο για να απελευθερώσει ενέργεια ως θερμότητα και φως. Παραδείγματα περιλαμβάνουν καύση ξύλου, φυσικού αερίου ή βενζίνης.
Αντιδράσεις εξουδετέρωσης: Όταν αντιδρούν τα οξέα και οι βάσεις, απελευθερώνουν θερμότητα, σχηματίζοντας αλάτι και νερό.
Εκρήξεις: Αυτές είναι ταχείες εξώθερμες αντιδράσεις που παράγουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας και αερίου σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Πυρηνικές αντιδράσεις: Οι αντιδράσεις σχάσης και σύντηξης απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες θερμότητας, όπως φαίνεται από τους πυρηνικούς σταθμούς και τα πυρηνικά όπλα.
Άλλα παραδείγματα:
* Αναπνοή: Η διαδικασία με την οποία οι ζωντανοί οργανισμοί μετατρέπουν τα τρόφιμα σε ενέργεια απελευθερώνουν θερμότητα.
* σκουριά: Η αντίδραση του σιδήρου με οξυγόνο για να σχηματίσει οξείδιο του σιδήρου (σκουριά) απελευθερώνει θερμότητα.
* Ανάμιξη ορισμένων χημικών ουσιών: Ορισμένες χημικές ουσίες απελευθερώνουν θερμότητα όταν αναμιγνύονται, όπως το υδροξείδιο του νατρίου με νερό.
Βασικοί παράγοντες που καθορίζουν εάν μια αντίδραση είναι εξωθερμική ή ενδοθερμική (απορροφά θερμότητα) είναι:
* Bond Breaking and Formation: Το σπάσιμο των ομολόγων απαιτεί ενέργεια, ενώ η διαμόρφωση ομολόγων απελευθερώνει ενέργεια. Εάν η ενέργεια που απελευθερώνεται από τον σχηματισμό δεσμών είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση των δεσμών, η αντίδραση είναι εξωθερμική.
* Αλλαγή ενθαλπίας: Η αλλαγή ενθαλπίας (ΔH) μιας αντίδρασης είναι η διαφορά μεταξύ της ενθαλπίας των προϊόντων και της ενθαλπίας των αντιδραστηρίων. Οι εξωθερμικές αντιδράσεις έχουν αρνητικό ΔH, υποδεικνύοντας ότι η θερμότητα απελευθερώνεται.
Η κατανόηση των χημικών αλλαγών που παράγουν θερμότητα μας βοηθά να χρησιμοποιήσουμε ενέργεια σε διάφορες εφαρμογές, από τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας στην τροφοδοσία των σώματός μας.
