化学反応にエネルギーが必要な理由
化学反応には、化学結合の破壊と形成が含まれます。 これらのプロセスにはエネルギーが必要です。
* 結合を破るにはエネルギーが必要です: 既存の結合は原子をまとめており、それらを壊すには、引力を克服するためにエネルギー入力が必要です。
* 結合の形成はエネルギーを放出します: 新しい結合が形成されると、原子が新しい配置でより安定するにつれてエネルギーが放出されます。
ここに重要なポイントがあります: 化学反応が進むためには、結合形成によって放出されるエネルギーは、初期結合を破るために必要なエネルギーよりも大きくなければなりません。 この違いは、活性化エネルギーと呼ばれます 、これは、反応が発生するのに必要な最小エネルギーです。
丘の上にボールを押すようなものだと思います:
*ボールは反応物を表します。
*丘は活性化エネルギーを表します。
*新しい結合を形成することによって放出されるエネルギーは、反対側の下り坂の斜面のようなものです。
十分なエネルギー(アクティベーションエネルギー)でボールを押さないと、丘を越えずに反応が起こりません。
化学反応のための一般的なエネルギー源
化学反応を促進できる一般的なエネルギー源が次のとおりです。
1。熱: 温度の上昇により、分子はより速度論的エネルギーで分子を提供し、より頻繁に衝突し、より大きな力で衝突し、活性化エネルギー障壁を克服できます。
2。光: 特定の波長の光、特に紫外線は、化学結合を破り、反応を開始するのに十分なエネルギーを提供できます。植物が食物を作るために使用するプロセスである光合成は、例です。
3。電気: 電流を適用すると、自発的に発生しない反応を駆動するために必要なエネルギーを提供できます。これは、電気分解(水を水素と酸素に分解する)などのプロセスで使用されます。
4。化学エネルギー: 燃料の燃焼などの化学物質間の反応は、他の反応を促進するために使用できるエネルギーを放出します。これが私たちの体が食物からエネルギーを得る方法です。
5。核エネルギー: 核分裂や融合などの核反応は、大量のエネルギーを放出します。これは、電力を生成したり、他のプロセスに電力を供給したりするために活用できます。
要約すると、既存の結合を破り、新しい結合を形成するプロセスを開始するために必要であるため、エネルギーは化学反応に不可欠です。さまざまなエネルギー源を使用して、反応が発生するのに必要な活性化エネルギーを提供し、光合成から電気の生成まで、すべてに重要な役割を果たします。