1。反応を開始するにはエネルギーが必要です:
* 活性化エネルギー: すべての化学反応は、開始するために一定量のエネルギーが必要です。これは、活性化エネルギーと呼ばれます。岩を上り坂を押すように考えてください - あなたはそれを動かすためにいくらかの努力をする必要があります。
* 債券の克服: 活性化エネルギーは、反応物内の既存の化学結合を破壊するために使用されます。これにより、原子が新しい結合を再配置して形成することができます。
2。反応中にエネルギーが放出または吸収されます:
* 発熱反応: 周囲にエネルギーを放出する反応は、発熱と呼ばれます。彼らはタッチに熱く感じます。木材の燃焼は一般的な例です。
* 吸熱反応: 周囲からエネルギーを吸収する反応は吸熱と呼ばれます。彼らは触ると冷たく感じます。氷の融解は一例です。
3。エネルギーの変化は、反応の自発性を決定します:
* エンタルピー(ΔH): これは、反応中の熱エネルギーの変化です。 発熱反応には負のΔH(放出熱)がありますが、吸熱反応には陽性ΔH(吸収熱)があります。
* エントロピー(ΔS): これは、反応中の障害またはランダム性の変化です。反応はエントロピーの増加を支持する傾向があります(より多くの障害)。
* ギブス自由エネルギー(ΔG): これはエンタルピーとエントロピーを組み合わせて、反応が自然発生するかどうかを予測します。負のΔGは、自発的な反応を意味します。
エネルギーがどのように関与するかの要約:
* 破壊債: エネルギーは既存の絆を破るために吸収されます。
* 結合の形成: エネルギーは、新しい債券が形成されると放出されます。
* 全体的なエネルギーの変化: 全体的なエネルギー変化(ΔH)は、反応が発熱性か吸熱性かを決定します。
* 自発性: 反応の自発性は、エンタルピーとエントロピーの両方を考慮する自由エネルギー(ΔG)の変化に依存します。
例:
* 燃焼: 燃料燃焼は、熱と光のようにエネルギーを放出する発熱反応です。
* 光合成: 植物は日光(エネルギー)を使用して、二酸化炭素と水をグルコース(糖)と酸素に吸熱反応に変換します。
* 爆発: これらは、短期間で大量のエネルギーを放出する急速な発熱反応です。
結論として、エネルギーは化学反応の重要な要素であり、プロセスを開始し、全体的なエネルギーの変化を決定し、反応の自発性に影響を与える上で重要な役割を果たします。