Γιατί η ενέργεια είναι απαραίτητη για τις χημικές αντιδράσεις και περιγράφει ορισμένες κοινές πηγές ενέργειας.

Γιατί η ενέργεια είναι απαραίτητη για χημικές αντιδράσεις

Οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν το σπάσιμο και το σχηματισμό χημικών δεσμών. Αυτές οι διαδικασίες απαιτούν ενέργεια:

* Οι δεσμοί θραύσης απαιτούν ενέργεια: Τα υπάρχοντα ομόλογα συγκρατούν τα άτομα μαζί και η παραβίαση τους απαιτεί την εισροή ενέργειας για να ξεπεραστεί οι ελκυστικές δυνάμεις.

* Η δημιουργία ομολόγων απελευθερώνει ενέργεια: Όταν σχηματίζονται νέα ομόλογα, η ενέργεια απελευθερώνεται καθώς τα άτομα γίνονται πιο σταθερά στη νέα τους ρύθμιση.

Εδώ είναι το βασικό σημείο: Για να προχωρήσει μια χημική αντίδραση, η ενέργεια που απελευθερώνεται με σχηματισμό δεσμών πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει τους αρχικούς δεσμούς. Αυτή η διαφορά ονομάζεται ενεργοποίηση ενεργοποίησης , η οποία είναι η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για να συμβεί μια αντίδραση.

Σκεφτείτε το σαν να πιέζετε μια μπάλα πάνω από ένα λόφο:

* Η μπάλα αντιπροσωπεύει τα αντιδραστήρια.

* Ο λόφος αντιπροσωπεύει την ενέργεια ενεργοποίησης.

* Η ενέργεια που απελευθερώνεται με το σχηματισμό νέων δεσμών είναι σαν την κλίση κατηφορίας στην άλλη πλευρά.

Εάν δεν πιέζετε την μπάλα με αρκετή ενέργεια (ενέργεια ενεργοποίησης), δεν θα περάσει πάνω από το λόφο και η αντίδραση δεν θα συμβεί.

Κοινές πηγές ενέργειας για χημικές αντιδράσεις

Ακολουθούν μερικές κοινές πηγές ενέργειας που μπορούν να οδηγήσουν σε χημικές αντιδράσεις:

1. Θερμότητα: Η αύξηση της θερμοκρασίας παρέχει μόρια με περισσότερη κινητική ενέργεια, προκαλώντας τους να συγκρουστούν συχνότερα και με μεγαλύτερη δύναμη, η οποία μπορεί να ξεπεράσει το εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης.

2. φως: Ορισμένα μήκη κύματος του φωτός, ιδιαίτερα υπεριώδεις, μπορούν να παρέχουν αρκετή ενέργεια για να σπάσουν τους χημικούς δεσμούς και να ξεκινήσουν αντιδράσεις. Η φωτοσύνθεση, η διαδικασία που χρησιμοποιούνται από τα φυτά για την παρασκευή τροφίμων, είναι ένα παράδειγμα.

3. Ηλεκτρική ενέργεια: Η εφαρμογή ενός ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να παρέχει την απαραίτητη ενέργεια για να οδηγήσει αντιδράσεις που διαφορετικά δεν θα συνέβαιναν αυθόρμητα. Αυτό χρησιμοποιείται σε διεργασίες όπως η ηλεκτρόλυση (διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο).

4. Χημική ενέργεια: Οι αντιδράσεις μεταξύ των χημικών ουσιών, όπως η καύση καυσίμων, η απελευθέρωση ενέργειας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οδήγηση άλλων αντιδράσεων. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο τα σώματά μας λαμβάνουν ενέργεια από τα τρόφιμα.

5. Πυρηνική ενέργεια: Οι πυρηνικές αντιδράσεις, όπως η σχάση και η σύντηξη, απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, οι οποίες μπορούν να αξιοποιηθούν για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας ή ισχύος άλλων διαδικασιών.

Συνοπτικά, η ενέργεια είναι απαραίτητη για τις χημικές αντιδράσεις, διότι είναι απαραίτητη για τη διάσπαση των υφιστάμενων δεσμών και την έναρξη της διαδικασίας σχηματισμού νέων. Διάφορες πηγές ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή της ενεργοποίησης που απαιτείται για την εμφάνιση αντιδράσεων, παίζοντας κρίσιμους ρόλους σε όλα, από τη φωτοσύνθεση μέχρι την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.