เกิดอะไรขึ้นในปฏิกิริยาเคมี Exergonic

เนื้อหา

• พลังงานกิ๊บส์ฟรี
• คายความร้อน vs. Exergonic
• เอนโทรปีกับ Enthalpy
• การพิจารณา

ปฏิกิริยาถูกจำแนกเป็น exergonic หรือ endergonic โดยการเปลี่ยนแปลงในปริมาณที่เรียกว่า "พลังงานกิ๊บส์ฟรี" ซึ่งแตกต่างจากปฏิกิริยาของ endergonic ปฏิกิริยา exergonic สามารถเกิดขึ้นเองได้โดยไม่จำเป็นต้องป้อนข้อมูลทำงาน นั่นไม่ได้หมายความว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเพียงเพราะ exergonic อัตราการเกิดปฏิกิริยาอาจช้ามากจนไม่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่คุณสนใจ

พลังงานกิ๊บส์ฟรี

พลังงานฟรีของกิ๊บส์ไม่ได้ถูกเรียกว่า "พลังงานฟรี" เพราะไม่มีป้ายราคา แต่เป็นเพราะมันสามารถวัดได้ว่าระบบสามารถทำงานได้โดยไม่มีกลไก หากสารตั้งต้นในกระบวนการมีพลังงานกิ๊บส์สูงกว่าผลิตภัณฑ์กระบวนการนี้เรียกว่า exergonic ซึ่งหมายความว่ามันจะปลดปล่อยพลังงาน อีกวิธีในการพูดแบบนี้คือการอธิบายปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองตามความร้อนซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องทำงานเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น

คายความร้อน vs. Exergonic

ปฏิกิริยา exergonic จำนวนมาก แต่ไม่ทั้งหมดเป็นความร้อนซึ่งหมายความว่าพวกเขาปล่อยความร้อน ปฏิกิริยาสามารถเป็น exergonic แต่และยังดูดซับความร้อนหรือดูดความร้อน ดังนั้นความร้อนและ exergonic ไม่จำเป็นต้องไปด้วยกัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกเขาอยู่ที่ความแตกต่างระหว่างงานกับความร้อน กระบวนการ exergonic ปล่อยพลังงานผ่านการทำงานในขณะที่กระบวนการคายความร้อนปล่อยพลังงานผ่านความร้อน ยิ่งไปกว่านั้นกระบวนการอาจมี exergonic ที่อุณหภูมิบางส่วน แต่ไม่ใช่กระบวนการอื่น

เอนโทรปีกับ Enthalpy

นักเคมีในศตวรรษที่สิบเก้าพบว่าปฏิกิริยาทางความร้อนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติค่อนข้างน่างงงวย พวกเขาให้เหตุผลว่าปฏิกิริยาควรเกิดขึ้นเองถ้าปล่อยความร้อน สิ่งที่พวกเขาขาดไปคือบทบาทของเอนโทรปีซึ่งเป็นตัวชี้วัดปริมาณพลังงานที่ไม่สามารถใช้งานได้ในระบบ หากเราพิจารณาระบบและสภาพแวดล้อมของกระบวนการจะเป็น exergonic หากมันทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปี การปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมทำให้เอนโทรปีเพิ่มขึ้น แต่ปฏิกิริยาดังกล่าวยังสามารถดูดซับความร้อนและ exergonic ถ้าเอนโทรปีของระบบเพิ่มขึ้นในปริมาณที่มากขึ้น

การพิจารณา

การระเหย - กระบวนการที่ของเหลวเปลี่ยนเป็นก๊าซ - เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกที่มีขนาดใหญ่มากในเอนโทรปี ปฏิกิริยา Exergonic ที่ดูดซับความร้อนมักจะเกิดปฏิกิริยาที่ปล่อยก๊าซเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นปฏิกิริยาเหล่านี้จะกลายเป็น exergonic มากขึ้น ปฏิกิริยาคายความร้อนที่ปล่อยความร้อนในทางตรงกันข้ามจะเป็น exergonic ที่อุณหภูมิต่ำกว่าที่สูงกว่า ข้อพิจารณาทั้งหมดเหล่านี้มีบทบาทในการพิจารณาว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเองหรือไม่