ここからエネルギーが生まれます:
* 化学結合: 化学結合内に保存されているエネルギーは、化学反応における主要なエネルギー源です。 強い債券は、弱い債券よりも多くのエネルギーを蓄積します。
* 反応物分子: 反応物分子は、原子の配置とそれらが持っている結合の種類のために、ある程度の貯蔵された化学ポテンシャルエネルギーを持っています。
ここでエネルギー:
* 破壊債: 反応物分子の原子間の結合が壊れると、エネルギーが吸収されます(吸熱反応)。このエネルギーは、結合強度を克服し、原子を分離するために使用されます。
* 結合の形成: 原子間に新しい結合が形成されて製品分子が生成されると、エネルギーが放出されます(発熱反応)。これは、新しく形成された結合がしばしば安定しており、反応物の結合よりもエネルギーが低いためです。
* 環境: この放出されたエネルギーは、熱、光、または音として、周囲の環境に移すことができます。 これが、いくつかの化学反応が熱い(発熱)と感じる理由であり、他の化学反応が冷たく感じる(吸熱)。
* 製品: 生成物分子は、反応物とは異なる原子と結合の配置を持っているため、貯蔵された化学ポテンシャルエネルギーが異なります。
例:
* 燃焼: 燃える木材は発熱反応です。木材の化学結合に保存されているエネルギーは、熱と光として放出されます。
* 光合成: 植物は太陽から光エネルギーを吸収し、それを使用して二酸化炭素と水をグルコース(糖)と酸素に変換します。 これは吸熱プロセスです。
* 溶融氷: 氷の融解は吸熱反応です。熱エネルギーは氷に吸収され、水分子の間の結合を弱め、固体から液体状態に移行します。
キーポイント:
* エネルギーバランス: 化学反応において、反応物の総エネルギー(結合に保存されているエネルギーを含む)は、製品の総エネルギー(結合に保存されているエネルギーを含む)に加えて、周囲に放出または吸収されるエネルギーに等しくなければなりません。
* エンタルピー変化: 反応物と生成物間のエネルギーの違いは、エンタルピー変化(ΔH)と呼ばれます。 負のΔHは発熱反応を示し、陽性ΔHは吸熱反応を示します。
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