Ποιοι είναι οι τύποι ενέργειας σε μια αντίδραση;
1. Εσωτερική ενέργεια (u)
* Ορισμός: Η συνολική ενέργεια που κατέχει τα μόρια μέσα σε ένα σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της κινητικής ενέργειας (κίνησης) και της δυνητικής ενέργειας (ομόλογα).
* Στοιχεία:
* Κινητική ενέργεια: Ενέργεια που σχετίζεται με την κίνηση των μορίων (μετάφραση, περιστροφή, δόνηση).
* Πιθανή ενέργεια: Η ενέργεια αποθηκεύεται μέσα σε χημικούς δεσμούς.
* Αλλαγές: Το Delta U (δu) αντιπροσωπεύει την αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης. Ένα θετικό Δu σημαίνει ότι το σύστημα απέκτησε ενέργεια, ενώ ένα αρνητικό Δu σημαίνει ότι το σύστημα έχασε την ενέργεια.
2. Ενθαλπία (h)
* Ορισμός: Η ενθαλπία είναι ένα μέτρο της συνολικής θερμικής περιεκτικότητας σε ένα σύστημα σε σταθερή πίεση. Είναι ουσιαστικά η εσωτερική ενέργεια συν το προϊόν της πίεσης και του όγκου.
* Αλλαγές: Το Delta H (ΔH) αντιπροσωπεύει την αλλαγή στην ενθαλπία κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης.
* Εξοθερμικές αντιδράσεις: ΔH <0 (η θερμότητα απελευθερώνεται στο περιβάλλον).
* ενδοθερμικές αντιδράσεις: ΔH> 0 (η θερμότητα απορροφάται από το περιβάλλον).
3. Gibbs Free Energy (G)
* Ορισμός: Η ελεύθερη ενέργεια Gibbs είναι ένα θερμοδυναμικό δυναμικό που συνδυάζει ενθαλπία και εντροπία (διαταραχή) για τον προσδιορισμό του αυθορμητισμού μιας αντίδρασης.
* Αλλαγές: Το Delta G (ΔG) αντιπροσωπεύει την αλλαγή στην ελεύθερη ενέργεια Gibbs κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης.
* αυθόρμητες αντιδράσεις: ΔG <0 (η αντίδραση θα προχωρήσει όπως γράφτηκε).
* ΜΗ ΣΤΟΜΕΡΟΜΕΝΟ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ: ΔG> 0 (η αντίδραση δεν θα προχωρήσει όπως γράφτηκε).
4. Ενέργεια ενεργοποίησης (EA)
* Ορισμός: Η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που πρέπει να έχει τα μόρια αντιδραστηρίου για να ξεκινήσει μια χημική αντίδραση.
* Ρόλος: Η ενέργεια ενεργοποίησης καθορίζει τον ρυθμό μιας αντίδρασης. Η υψηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης σημαίνει μια βραδύτερη αντίδραση.
5. Θερμότητα (q)
* Ορισμός: Η μεταφορά θερμικής ενέργειας μεταξύ ενός συστήματος και του περιβάλλοντος του.
* Σχέση με ενθαλπία: Η θερμότητα είναι η αλλαγή ενθαλπίας σε σταθερή πίεση.
Σημαντική σημείωση:
* Διατήρηση ενέργειας: Η συνολική ενέργεια ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή (ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής). Η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί από τη μία μορφή σε άλλη (π.χ. χημική ενέργεια σε θερμότητα) αλλά δεν δημιουργείται ή καταστρέφεται.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια βαθύτερη κατάδυση σε οποιονδήποτε από αυτούς τους τύπους ενέργειας ή παραδείγματα για το πώς ισχύουν σε συγκεκριμένες χημικές αντιδράσεις!
