Πώς έχουν τα μόρια ενέργεια;
1. Κινητική ενέργεια:
* Μεταφραστική ενέργεια: Τα μόρια κινούνται στο διάστημα και η κίνησή τους συμβάλλει στην κινητική τους ενέργεια. Αυτή η ενέργεια είναι άμεσα ανάλογη με τη θερμοκρασία τους. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο ταχύτερα τα μόρια κινούνται και τόσο μεγαλύτερη είναι η μεταφραστική τους ενέργεια.
* Ενεργοποίηση περιστροφής: Τα μόρια μπορούν να περιστρέφονται γύρω από τους άξονες τους. Αυτή η περιστροφή συμβάλλει επίσης στην κινητική τους ενέργεια, ειδικά σε μόρια με ασύμμετρα σχήματα.
* Δονητική ενέργεια: Τα άτομα μέσα σε ένα μόριο δονείται γύρω από τις θέσεις ισορροπίας τους, δημιουργώντας δυναμική και κινητική ενέργεια. Τα επίπεδα ενέργειας αυτών των δονήσεων κβαντοποιούνται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να πάρουν μόνο συγκεκριμένες, διακριτές τιμές.
2. Πιθανή ενέργεια:
* Χημικοί δεσμοί: Οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων σε μια δυναμική ενέργεια αποθήκευσης μορίων. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται όταν οι δεσμοί είναι σπασμένοι, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης.
* Διαμοριακές δυνάμεις: Οι δυνάμεις έλξης μεταξύ μορίων, όπως οι δυνάμεις van der Waals και οι δεσμοί υδρογόνου, συμβάλλουν στην πιθανή ενέργεια τους.
3. Άλλες μορφές ενέργειας:
* Ηλεκτρονική ενέργεια: Τα ηλεκτρόνια μέσα σε ένα μόριο καταλαμβάνουν συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Η απορρόφηση ή η εκπομπή φωτονίων μπορεί να διεγείρει ή να αποβάλλει αυτά τα ηλεκτρόνια, αλλάζοντας την ηλεκτρονική ενέργεια του μορίου.
* Πυρηνική ενέργεια: Αν και δεν σχετίζεται άμεσα με τη δομή του μορίου, ο πυρήνας ενός ατόμου μπορεί να έχει ενέργεια. Οι πυρηνικές αντιδράσεις, όπως η ραδιενεργή αποσύνθεση, μπορούν να απελευθερώσουν σημαντικές ποσότητες ενέργειας.
Πώς τα μόρια κερδίζουν και χάνουν ενέργεια:
* Απορρόφηση της θερμότητας: Τα μόρια απορροφούν τη θερμική ενέργεια, αυξάνοντας την κινητική τους ενέργεια και προκαλώντας τους να κινούνται ταχύτερα.
* Χημικές αντιδράσεις: Οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν το σπάσιμο και το σχηματισμό δεσμών, την απελευθέρωση ή την απορρόφηση ενέργειας.
* Ακτινοβολία: Τα μόρια μπορούν να απορροφήσουν ή να εκπέμπουν φωτόνια φωτός, τα οποία μπορούν να διεγείρουν ή να αποβάλλουν τα ηλεκτρόνια τους, αλλάζοντας την ηλεκτρονική τους ενέργεια.
* συγκρούσεις: Τα μόρια μπορούν να συγκρουστούν μεταξύ τους, μεταφέροντας την κινητική ενέργεια.
Η κατανομή της ενέργειας μέσα σε μια συλλογή μορίων περιγράφεται από τη στατιστική μηχανική. Σε μια δεδομένη θερμοκρασία, τα μόρια έχουν μια σειρά ενεργειών και η μέση ενέργεια σχετίζεται με τη θερμοκρασία. Η κατανόηση του ενεργειακού περιεχομένου των μορίων είναι απαραίτητη για την κατανόηση των χημικών αντιδράσεων, των φυσικών ιδιοτήτων και των διαδικασιών όπως η μεταφορά θερμότητας.
