ทำไมปฏิกิริยาความร้อนเกิดขึ้น? + ตัวอย่าง

มีสองเหตุผลที่เป็นไปได้:

1. เพราะปฏิกิริยาผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความผิดปกติระดับสูง (เช่นของเหลว <สารละลาย <สารก๊าซมีความไม่เป็นระเบียบมากกว่าของแข็ง) และ / หรือในกรณีเหล่านั้นซึ่งจำนวนโมลของผลิตภัณฑ์สูงกว่าจำนวนโมลของสารตั้งต้น (ตัวอย่าง: ปฏิกิริยาการสลายตัว)

2. เนื่องจากระบบเปิดอยู่เช่นผลิตภัณฑ์บางส่วนถูกลบออกจากระบบการตอบสนองทางร่างกายและกลับไม่ได้ (เช่น formatin ของ precipitates คอมเพล็กซ์ปฏิกิริยาต่อเนื่องที่ไม่ถึงสมดุลเช่นในระบบชีวิต ฯลฯ)

เกี่ยวกับประเด็นที่ 1 มันมีค่าที่จะรู้ว่าแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดระบบที่มีเสถียรภาพมากที่สุด (ขะมักเขม้น) ซึ่งเกิดขึ้นในปฏิกิริยาคายความร้อนซึ่งวัดโดยการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีเชิงลบนั้นไม่ได้เป็นแรงผลักดันเพียงอย่างเดียวของปฏิกิริยาทางเคมี แรงผลักดันที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือแนวโน้มที่จะสร้างระบบที่ยุ่งเหยิงมากขึ้นซึ่งการเพิ่มขึ้นของความผิดปกติหรือความน่าจะเป็นที่เพิ่มขึ้นนั้นวัดโดยการแปรผันของเอนโทรปีคูณด้วย T (T = อุณหภูมิสัมบูรณ์) สำหรับปฏิกิริยาตอบสนองที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเทอมเอนโทรปีจะมีชัยเหนือเทอม Enthalpy

เป็นการง่ายกว่าที่จะเข้าใจสถานการณ์นี้ด้วยการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพบางอย่างเช่นการระเหยในขวดปิด: แอลกอฮอล์หรืออีเธอร์ระเหยไปเองตามธรรมชาติแม้ว่าการระเหยจะลบพลังงาน (คือการดูดความร้อน) เนื่องจากโมเลกุลในเฟสไอมีเอนโทรปีมากขึ้น (ความผิดปกติ) ของโมเลกุลเดียวกันในเฟสของเหลว

การละลายเกลือที่พบบ่อยในน้ำในขณะที่ KCl มักจะเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองและดูดความร้อนเนื่องจากวิธีการแก้ปัญหาเป็นระเบียบมากขึ้นกว่าคริสตัล + แยกน้ำดังนั้นการขับเคลื่อนกระบวนการแม้พลังงานไฮเดรต (จากพันธะไอออน - น้ำ) ต่ำกว่า พลังงานไอออนิกขัดแตะ (พลังงานที่ใช้ในการแยกไอออนคริสตัล) ทำให้กระบวนการทั้งหมดเกิดความร้อนใต้พิภพ

เกี่ยวกับประเด็นที่ 2 กฎของ Le Chatelier ของสภาวะสมดุลกล่าวว่าการลบผลิตภัณฑ์ออกจากสถานะสมดุลระบบตอบสนองเพื่อสร้างสภาพสมดุลใหม่และนี่ก็หมายความว่าสารตั้งต้นใหม่จะถูกเปลี่ยนสภาพเพื่อคืนค่าผลิตภัณฑ์ที่หักออก การกู้คืนสภาพความสมดุลหลังจากเกิดความไม่สมดุลเกิดขึ้นอย่างอิสระจากปฏิกิริยาทางความร้อนหรืออุณหภูมิความร้อนใต้ผิวหนัง ดังนั้นในระบบเปิดที่หนึ่งในผลิตภัณฑ์ของความสมดุลตื่นเต้นอย่างต่อเนื่องปฏิกิริยาจะดำเนินต่อไปเรื่อย ๆ จนกว่าหนึ่งในสารตั้งต้นจะสิ้นสุดลงแม้ว่าปฏิกิริยาจะเกิดความร้อน และ ถ้าระยะเอนโทรปีเสียเปรียบ

บางครั้งเหตุผลที่ 1 และ 2 ถูกนำมารวมกันเช่นเมื่อปฏิกิริยาเกิดก๊าซในภาชนะเปิดเช่นในปฏิกิริยาที่โด่งดังและน่าทึ่งนี้ซึ่งแอมโมเนียที่เป็นแก๊สสารละลายเหลวและผลิตภัณฑ์โมลจำนวนมากผลิตขึ้น:

ฉันหวังว่าคุณจะมีความเข้าใจที่สมบูรณ์และคุ้นเคยกับปฏิกิริยาการแปลงความร้อน