Hvad sker der med energi i løbet af en reaktion?

Energiændringerne under en kemisk reaktion kan forstås ved at se på begrebet entalpi , som er et mål for den samlede energi i et system. Her er en sammenbrud af, hvad der sker med energi under en reaktion:

1. Energiindgang og output:

* endotermiske reaktioner: Disse reaktioner absorberer energi fra omgivelserne. Produkternes entalpi er højere end reaktanternes entalpi. Dette betyder, at energi kræves for at bryde bindingerne i reaktanterne og danne de nye bindinger i produkterne. Eksempler inkluderer smeltende is eller fotosyntese.

* eksotermiske reaktioner: Disse reaktioner frigør energi ind i omgivelserne. Produkternes entalpi er lavere end reaktanternes entalpi. Dette betyder, at der frigøres mere energi under dannelsen af ​​nye obligationer i produkterne, end det var nødvendigt for at bryde bindingerne i reaktanterne. Eksempler inkluderer brændende brændstof eller et fyrværkeri, der eksploderer.

2. Aktiveringsenergi:

* Selv eksotermiske reaktioner kræver en indledende input af energi for at komme i gang. Dette kaldes aktiveringsenergi , som er den minimale energi, der kræves for at starte en reaktion. Det er som at skubbe en klippe over en bakke - du er nødt til at lægge en vis indsats for oprindeligt for at få den i gang.

3. Energiprofildiagram:

* A reaktionsenergiprofildiagram er en visuel repræsentation af energiændringerne under en reaktion. Det viser energien fra reaktanter, produkter og aktiveringsenergibarriere.

4. Energibesparelse:

* Husk, energi er konserveret . Det kan ikke oprettes eller ødelægges, kun transformeres. Systemets samlede energi, inklusive reaktanter, produkter og omgivelser, forbliver konstant under hele reaktionen.

5. Faktorer, der påvirker energiændringer:

* obligationsstyrker: At bryde stærke obligationer kræver mere energi end at bryde svage bånd. At danne stærke obligationer frigiver mere energi end at danne svage bindinger.

* Temperatur: Højere temperaturer øger typisk reaktionshastigheden, da flere molekyler har nok energi til at overvinde aktiveringsenergibarrieren.

* katalysatorer: Katalysatorer fremskynder reaktioner ved at tilvejebringe en alternativ vej med en lavere aktiveringsenergi. De ændrer ikke den samlede energiændring af reaktionen, men de får den til at ske hurtigere.

Kortfattet:

* Energiændringer er grundlæggende for kemiske reaktioner.

* Endotermiske reaktioner absorberer energi, mens eksoterme reaktioner frigiver energi.

* Aktiveringsenergi er den indledende energiindgang, der er nødvendig for at starte en reaktion.

* Energi konserveres under hele reaktionen.

* Faktorer som bindingsstyrker, temperatur og katalysatorer kan påvirke energiændringerne og reaktionshastighederne.