Physics Born Haber Cycle

Δεν υπάρχει τίποτα νέο στον κόσμο. αυτό που υπήρξε θα ξαναζήσει με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Οι άνθρωποι γράφουν βιβλία με βάση αυτή την αρχή επειδή είναι καθολικά εφαρμόσιμη. Ωστόσο, κάποια πράγματα έχουν εμφανιστεί στο παρελθόν μας που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί και παρατηρηθεί από άλλους. Ένα από αυτά τα πράγματα είναι ο κύκλος Born Haber (κύκλος BH). Ο κύκλος BH εξηγήθηκε για πρώτη φορά από τον Fritz Haber, ο οποίος τον παρουσίασε στους χημικούς το 1909 ως «παράδειγμα μιας χημικής αντίδρασης κλειστού συστήματος που θα μπορούσε να γίνει για να απελευθερώσει ενέργεια».

Τι είναι ο κύκλος Born Haber;

Ο κύκλος BH είναι μια διαδικασία που συμβαίνει μέσα σε ένα δοχείο που περιέχει ορισμένες χημικές ουσίες και έναν καταλύτη. Σε αυτό το σύστημα, τα αντιδρώντα συνδυάζονται, με κίνητρο την παραγωγή προϊόντων. Αυτά τα προϊόντα στη συνέχεια αφήνουν το πλοίο για να επιστρέψουν στην αρχική του κατάσταση (κατάσταση ισορροπίας). Με άλλα λόγια, ο κύκλος BH είναι μια κυκλική διαδικασία που επαναλαμβάνεται συνεχώς, με αποτέλεσμα κάποια ενέργεια να εκπέμπεται ως απορριπτόμενη θερμότητα.

Τα κύρια συστατικά του κύκλου BH:

Ένα σκάφος:Το δοχείο διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στη διεξαγωγή των χημικών αντιδράσεων. Αυτό συμβαίνει επειδή όλες οι αποκρίσεις σε αυτόν τον κύκλο συμβαίνουν εκεί. Το πλοίο περιέχει νερό, τον καταλύτη και τα αντιδρώντα.

Ένας καταλύτης:Ο καταλύτης είναι μια ένωση που επιταχύνει τις αντιδράσεις μέσα στο δοχείο. Αυτό το κάνει παρέχοντας υδρογόνο για να κάνει ένα από τα αντιδρώντα να καεί σε υψηλότερη θερμοκρασία και στη συνέχεια να κάνει μια άλλη κατάσταση αλλαγής του αντιδραστηρίου (δηλαδή υδρόλυση ή συμπύκνωση). Ο καταλύτης μπορεί να είναι κάτι τόσο απλό όσο λίγο χλωριούχο νάτριο, αλλά τα περισσότερα είναι μέταλλα όπως ο σίδηρος, το νικέλιο ή η πλατίνα. Οι καταλύτες είναι ακριβοί και δύσκολο να βρεθούν στις περισσότερες περιπτώσεις, επομένως οι άνθρωποι δεν τους χρησιμοποιούν πολύ.

Αντιδρώντα:Τα αντιδρώντα είναι αναμεμειγμένα χημικά για να ξεκινήσει μια αντίδραση. Τα αντιδρώντα είναι κυρίως υδροχλωρικό οξύ, πυκνό θειικό οξύ, χλωριούχο νάτριο και νερό εντός του κύκλου ΒΗ.

Πηγή θερμότητας:Απαιτείται μια πηγή θερμότητας για να ξεκινήσει η διαδικασία επούλωσης. Διάφορες πηγές θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως παραδείγματα, όπως η καύση άνθρακα σε φούρνο ή η χρήση ηλεκτρικής εστίας για μαγείρεμα. Αυτά τα παραδείγματα θα το κάνουν σχεδόν για τα περισσότερα άτομα που θέλουν να καταλάβουν πώς λειτουργεί ο κύκλος BH.

Σημασία του κύκλου Born Haber:

Υπάρχουν μερικές διαδικασίες που έχουν ανακαλύψει οι επιστήμονες στον επιστημονικό κόσμο. Ωστόσο, οι περισσότερες από αυτές τις διαδικασίες έχουν συγκαλυφθεί παρόλο που θα έπρεπε να είναι διάσημες στην ιστορία. Μία από αυτές τις διαδικασίες είναι ο κύκλος BH. Αυτή η διαδικασία δεν έχει ανακαλυφθεί ευρύτερα επειδή θεωρείται ένα κλειστό σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι κανείς δεν ξέρει τι θα μπορούσε να γίνει με αυτή τη διαδικασία αφού έχει ήδη δημιουργηθεί από τη Haber εδώ και πολύ καιρό. Αυτό κάνει τους ανθρώπους να αναρωτιούνται τι θα συνέβαινε αν παίρνατε μια από τις αγαπημένες σας μάσκες αερίου και τη συνδέσατε με χημικές ουσίες που υποτίθεται ότι αντιδρούν μαζί σε αυτό το σύστημα.

Παραδείγματα κύκλου Born Haber

Είναι καλύτερο να ξεκινήσετε με παραδείγματα, ώστε οι άνθρωποι να αρχίσουν να κατανοούν πώς λειτουργεί αυτό το σύστημα. Επομένως, υπάρχουν μερικά παραδείγματα του κύκλου BH, τα οποία παρατίθενται παρακάτω:

Βερνίκι νυχιών:Αυτό είναι ένα από τα πιο διάσημα παραδείγματα που δίνει μια καλύτερη κατανόηση του κύκλου BH. Το να βάλετε το δάχτυλό σας στο βερνίκι νυχιών προϋποθέτει ότι η διαδικασία έχει σταματήσει και ότι έχετε το επιθυμητό χρώμα για τα νύχια σας. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, δεν έχει σταματήσει επειδή υπάρχουν μικροσκοπικά σταγονίδια νερού ανακατεμένα στο βερνίκι νυχιών, τα οποία συνεχίζουν να αντιδρούν μεταξύ τους.

• Αυτό θα μπορούσε να θεωρηθεί ως παράδειγμα ενός συστήματος σε ισορροπία όπου προστίθεται λίγη επιπλέον θερμότητα για να επανέλθουν τα πράγματα.

Θέρμανση νερού:Αυτό είναι ένα άλλο παράδειγμα του κύκλου BH. Όταν βάζετε ένα ποτήρι νερό πάνω από μια ηλεκτρική κουζίνα, θα δείτε να σχηματίζονται φυσαλίδες στο εσωτερικό του καθρέφτη και να βγαίνει ατμός. Η διαδικασία που βλέπετε είναι το υδρογόνο (το νερό που θερμαίνεται) και το οξυγόνο (απελευθέρωση καπνού).

• Αυτό θα μπορούσε επίσης να είναι ένα παράδειγμα ενός συστήματος που δεν βρίσκεται σε ισορροπία επειδή καταναλώνει συνεχώς τα αντιδρώντα για να κάνει κάτι για πιο εκτεταμένη περίοδο.

Συμπέρασμα

Αυτά τα παραδείγματα θα σας δώσουν μια καλύτερη κατανόηση του κύκλου BH και του τρόπου λειτουργίας του. Θα ήταν καλύτερο να δοκιμάσετε και να πειραματιστείτε με τα μοντέλα σας για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα για το πώς λειτουργεί ο κύκλος Born Haber. Αυτό είναι χρήσιμο για όσους θέλουν να μάθουν για τη χημεία, τη φυσική ή οποιοδήποτε άλλο επιστημονικό πεδίο σπουδών.