Πώς αντιδρούν τα μόρια όταν τους επιτρέπεται να κρυώσουν;
1. Μειωμένη μοριακή κίνηση:
* Μετάφραση: Τα μόρια κινούνται λιγότερο γρήγορα και με λιγότερη συχνότητα. Αυτό σημαίνει ότι είναι λιγότερο πιθανό να συγκρουστούν με άλλα μόρια.
* περιστροφή: Τα μόρια περιστρέφονται λιγότερο γρήγορα, με αποτέλεσμα τη μείωση της περιστροφικής τους ενέργειας.
* Δόνηση: Το πλάτος των δονήσεων μέσα στο μόριο μειώνεται, υποδεικνύοντας χαμηλότερη δονητική ενέργεια.
2. Αλλαγές φάσης:
* Αέριο σε υγρό: Καθώς ένα αέριο ψύχεται, τα μόρια του χάνουν ενέργεια και επιβραδύνουν. Είναι πιο πιθανό να έρθουν μαζί και να σχηματίσουν μια υγρή κατάσταση.
* υγρό έως στερεό: Η συνεχιζόμενη ψύξη αναγκάζει τα μόρια να γίνουν ακόμη πιο οργανωμένα και σταθερά σε συγκεκριμένες θέσεις, σχηματίζοντας ένα στερεό.
3. Αυξημένες διαμοριακές αλληλεπιδράσεις:
* ελκυστικές δυνάμεις: Με μειωμένη κίνηση, οι διαμοριακές δυνάμεις όπως η δέσμευση υδρογόνου, οι αλληλεπιδράσεις διπολικού-δίπολου και οι δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου γίνονται πιο εμφανείς. Αυτές οι δυνάμεις κρατούν τα μόρια πιο κοντά.
* Μειωμένη απόρριψη: Η μειωμένη κίνηση σημαίνει επίσης ότι τα μόρια είναι λιγότερο πιθανό να αποκρούσουν ο ένας τον άλλον, συμβάλλοντας περαιτέρω στην στενότερη εγγύτητα.
4. Χημική αντιδραστικότητα:
* πιο αργούς ρυθμούς αντίδρασης: Η ψύξη γενικά επιβραδύνει τις χημικές αντιδράσεις επειδή τα μόρια συγκρούονται λιγότερο συχνά και με λιγότερη ενέργεια. Αυτό καθιστά πιο δύσκολο για αυτούς να ξεπεράσουν το εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης που απαιτείται για να συμβεί η αντίδραση.
* Μετατοπίσεις ισορροπίας: Σε αναστρέψιμες αντιδράσεις, η ψύξη συχνά ευνοεί την εξωθερμική κατεύθυνση (αυτή που απελευθερώνει τη θερμότητα). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το σύστημα προσπαθεί να αντισταθμίσει την ψύξη με την παραγωγή περισσότερης θερμότητας.
5. Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες:
* Πυκνότητα: Τα στερεά είναι γενικά πιο πυκνά από τα υγρά, τα οποία είναι πυκνότερα από τα αέρια. Αυτό οφείλεται στη στενότερη συσκευασία των μορίων σε πυκνότερες καταστάσεις.
* ιξώδες: Τα υγρά γίνονται πιο ιξώδη (παχύτερα) όταν ψύχονται επειδή τα μόρια κινούνται πιο αργά και είναι πιο πιθανό να αντισταθούν στη ροή.
* Διαλυτότητα: Η διαλυτότητα ορισμένων ουσιών μειώνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια είναι λιγότερο πιθανό να διασπάσουν από την στερεά κατάσταση και να διαλύονται στον διαλύτη.
Παράδειγμα: Σκεφτείτε το νερό.
* αέριο (ατμός): Τα μόρια του νερού είναι πολύ μακριά, κινούνται γρήγορα και έχουν πολύ αδύναμες αλληλεπιδράσεις.
* υγρό (νερό): Τα μόρια είναι πιο κοντά, κινούνται λιγότερο και έχουν ισχυρότερες αλληλεπιδράσεις.
* στερεό (πάγος): Τα μόρια είναι κλειδωμένα σε μια άκαμπτη, διατεταγμένη δομή, με πολύ ισχυρές αλληλεπιδράσεις.
Συνολικά, τα μόρια ψύξης μειώνουν σημαντικά την κινητική τους ενέργεια, οδηγώντας σε αλλαγές στην κίνηση, τη φάση, τις αλληλεπιδράσεις, την αντιδραστικότητα και τις φυσικές ιδιότητες.
