重要な概念
* エネルギーが保存されています: 閉じたシステムのエネルギーの総量は一定のままです。あるフォームから別のフォームに変換できますが、作成または破壊されることはありません。
* 発熱反応: 通常は熱として、周囲にエネルギーを放出します。製品は反応物よりもエネルギーが少ない。 火が放出される熱を考えてください。
* 吸熱反応: 周囲からエネルギーを吸収し、しばしば熱を進める必要があります。製品は反応物よりも多くのエネルギーを持っています。手から熱を吸収するコールドパックを考えてください。
エネルギーに何が起こるか:
1。壊れた結合: 反応物の原子間の結合を破るには、エネルギーが必要です。 これは結合破壊エネルギーと呼ばれます 。
2。新しい絆の形成: 製品に新しい債券が形成されると、エネルギーが放出されます。 これは結合形成エネルギーと呼ばれます 。
エネルギーの変化:
* 発熱反応: 結合形成エネルギーは、結合破壊エネルギーよりも大きい。正味の変化は、エネルギーの放出です(多くの場合、熱として)。
* 吸熱反応: ボンド破壊エネルギーは、結合形成エネルギーよりも大きいです。正味の変化は、エネルギーの吸収です。
エネルギーの変化に影響する要因:
* 債券のタイプ: 強い結合は、形成されたときにより多くのエネルギーを破壊して放出するためにより多くのエネルギーを必要とします。
* 債券の数: 一般的に、より多くの絆は、より多くのエネルギーが関与していることを意味します。
* 反応条件: 温度、圧力、および触媒の存在はすべてエネルギーの変化に影響を与える可能性があります。
例:
酸素(O2)でのメタン(CH4)の燃焼を考えてみましょう。
CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O +熱
* 債券破壊: メタンと酸素の結合を破るにはエネルギーが必要です。
* 結合形成: エネルギーは、二酸化炭素と水で新しい結合が形成されると放出されます。
* ネット変更: 古い結合を破るのに必要なよりも多くのエネルギーが新しい結合を形成することで放出されるため、反応は発熱性であり、熱を放出します。
要約
化学反応にはエネルギーの変化が含まれます。 エネルギーの全体的な変化は、結合を破るために必要なエネルギーと、新しい結合が形成されたときに放出されるエネルギーの違いによって決定されます。発熱反応はエネルギーを放出し、吸熱反応はエネルギーを吸収します。