エネルギー:故障
エネルギーは化学反応において重要な役割を果たし、反応物の産物への変換の背後にある駆動力として機能します。 「反応のエネルギー」が意味するものの内訳は次のとおりです。
1。関係するエネルギーの種類:
* 化学エネルギー: 分子の結合内に保存されたエネルギー。債券の破壊にはが必要です エネルギー、結合を形成しながら放出 エネルギー。
* 熱(熱エネルギー): 分子の動きに関連するエネルギー。 熱は吸収される可能性があります 反応(吸熱)または放出 反応によって(発熱)。
* 光(放射エネルギー): 波に移動し、分子によって吸収または放出される可能性のあるエネルギーが特定の反応を促進します。
* 電気エネルギー: 電子の動きに関連するエネルギー。電気エネルギーを使用して、化学反応を開始または維持できます。
2。重要な概念:
* 活性化エネルギー(EA): 反応物が遷移状態に到達し、反応を開始するために必要なエネルギーの最小量。
* エンタルピー変化(ΔH): 反応物と生成物間のエネルギーの違い。
* 発熱反応: ΔH<0(エネルギーが放出されます)。
* 吸熱反応: ΔH> 0(エネルギーが吸収されます)。
* ギブス自由エネルギー(ΔG): 反応の自発性の尺度。
* 自発反応: Δg<0(外部エネルギー入力なしで反応が発生します)。
* 非分類反応: Δg> 0(反応は外部エネルギー入力が必要です)。
3。反応におけるエネルギーの重要性:
* 反応速度: 活性化エネルギーが高いほど反応速度が遅くなりますが、活性化エネルギーが低下すると反応速度が速くなります。
* 平衡: 反応は、順方向と逆反応速度が等しい平衡状態に達する傾向があります。
* エネルギー効率: 反応のエネルギーの変化を理解することは、製品の合成やエネルギーの生成のためのより効率的なプロセスを設計するのに役立ちます。
4。例:
* 燃焼: 燃料(木材やガスなど)の燃焼は、熱と光のエネルギーを放出します。
* 光合成: 植物は光エネルギーを使用して、二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換します。
* 電気分解: 電気エネルギーは、水を水素と酸素に分割するために使用されます。
結論として、エネルギーは化学反応に不可欠です。変換の方向、速度、全体的な実現可能性に影響します。関係するさまざまな形態のエネルギーと反応への影響を理解することにより、化学プロセスを予測および制御し、エネルギー生産、医学、材料科学などの分野の進歩につながります。