1。反応物:
- 反応物分子には、化学結合内に蓄積された一定量のポテンシャルエネルギーがあります。
- このエネルギーはしばしば *結合エネルギー *と呼ばれます。これは、特定の結合を破るために必要なエネルギーです。
2。遷移状態:
- 反応物が衝突して反応し始めると、高エネルギー *遷移状態 *を通過します。
- この状態は不安定で短命であり、反応中の最大ポテンシャルエネルギーのポイントを表しています。
3。製品:
- 反応から形成された生成物は、反応物とは異なる化学結合を持っています。
- 製品は通常、反応物と比較してポテンシャルエネルギーが低いため、ある程度のエネルギーが放出されています。
これが反応の種類に応じてポテンシャルエネルギーがどのように変化するかです:
* 発熱反応:
- エネルギーは反応中に放出されます。つまり、製品は反応物よりもポテンシャルエネルギーが低いことを意味します。
- このエネルギーはしばしば熱として放出され、周囲を熱くします。
* 吸熱反応:
- エネルギーは反応中に吸収されます。つまり、製品は反応物よりも高いポテンシャルエネルギーを持っています。
- このエネルギーは周囲からしばしば吸収され、冷たくなります。
キーポイント:
* 活性化エネルギー: 遷移状態に到達するために必要なエネルギーは、活性化エネルギーと呼ばれます。反応を起こすために克服しなければならないのはエネルギー障壁です。
* エネルギーの変化: 反応物と生成物の間のポテンシャルエネルギーの違いは、反応のエネルギー変化(ΔH)であり、陽性(吸熱)または陰性(発熱)です。
要約:
ポテンシャルエネルギーの変化は、化学反応を理解するための中心です。分子の結合に保存されたエネルギーは、反応中に変換され、異なるエネルギーレベルの新製品の形成につながります。反応がエネルギー(発熱)を放出するか、エネルギーを吸収するか(吸熱)するかは、反応物と生成物の相対的な潜在的エネルギーに依存します。