لماذا تحدث ردود فعل ماص للحرارة؟ + مثال

هناك سببين محتملين:

1. لأن التفاعل ينتج عنه منتجات ذات درجة عالية من الاضطراب (مثل المحاليل السائلة <المواد الغازية ، تكون أكثر اضطرابا من المواد الصلبة) و / أو في تلك الحالات التي يكون فيها عدد مولات المنتجات أعلى من عدد مولات المواد المتفاعلة (مثال: ردود فعل التحلل).

2. لأن النظام مفتوح ، أي أن بعض المنتجات يتم طرحها جسدي ا ولا رجعة فيها من نظام التفاعل (مثل formatin من الرواسب ، والمجمعات ، وردود الفعل المتتالية عندما لا يتم الوصول إلى التوازن ، كما هو الحال في الأنظمة الحية ، إلخ.)

حول النقطة 1. يجدر بنا أن نعرف أن الميل إلى تكوين أكثر النظم استقرار ا (حيوية) ، كما يحدث في تفاعلات الطاردة للحرارة ، كما تم قياسه بتغير حراري سالب ، ليس القوة الدافعة الوحيدة لعفوية التفاعلات الكيميائية. القوة الدافعة المهمة الأخرى هي الميل إلى إنتاج أنظمة أكثر اضطراب ا ، حيث يتم قياس زيادة الاضطراب ، أو زيادة الاحتمال ، بواسطة تباين Entropy مضروب ا في T (T = درجة الحرارة المطلقة). بالنسبة للتفاعلات التلقائية المبطنة للحرارة ، يسود مصطلح Entropy على مصطلح Enthalpy.

من الأسهل فهم هذا الظرف مع بعض التحولات الفيزيائية الشائعة ، مثل التبخر في زجاجة قريبة: تتبخر قطرة من الكحول أو الأثير تلقائي ا حتى لو طرح التبخر الطاقة (ماص للحرارة) ، لأن الجزيئات الموجودة في طور البخار لها قدر أكبر من الانتروبيا (اضطراب) من نفس الجزيئات في المرحلة السائلة.

إن إذابة الأملاح الشائعة في الماء ، مثل KCl ، غالب ا ما تكون عملية عفوية للحرارة ، لأن المحلول يكون مضطرب أكثر بكثير من الماء المنفصل + البلوري ، وبالتالي فإن قيادة العملية على الرغم من أن طاقة الماء (من روابط الماء الأيوني) أقل من طاقة الشبكة الأيونية (الطاقة المستهلكة لفصل الأيونات البلورية) مما يجعل العملية بأكملها موفرة للحرارة.

حول النقطة 2. ينص قانون Le Chatelier للتوازن على أن طرح منتج من حالة التوازن ، يتفاعل النظام لإعادة إنتاج حالة توازن جديدة ، وهذا يعني أن المواد المتفاعلة الجديدة تتحول لاستعادة المنتج المخصوم. هذا الانتعاش من حالة التوازن بعد عدم التوازن يحدث بشكل مستقل عن طريق طابع الحرارة أو الحرارة الداخلية للتفاعل. لذلك ، في نظام مفتوح يتم فيه تبادل أحد منتجات التوازن بشكل مستمر ، سيستمر التفاعل باستمرار حتى ينتهي أحد المواد المتفاعلة ، حتى لو كان التفاعل ماص ا للحرارة و إذا كان مصطلح الانتروبيا غير مؤات.

في بعض الأحيان ، يتم الجمع بين الأسباب 1 و 2 ، عندما ينتج رد الفعل ، على سبيل المثال ، غاز ا في وعاء مفتوح ، كما هو الحال في رد الفعل الشهير والمدهش هذا ، حيث يتم إنتاج الأمونيا الغازية ، محلول سائل ، والمزيد من الشامات من المنتجات:

آمل أن تكون قد حصلت على فهم كامل والتعرف على التحولات التفاعلية للحرارة.