1.6: Енергетичні та біохімічні реакції

Last updated
Save as PDF

Page ID: 55926

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Ф-Д_7С428ФБФ 46Д81ЕБ608Ф191С961Ф7 АЕЦД 6ФА8ДА6ДАА5Д050БД028С644+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

Що таке енергія? Звідки береться ваша енергія? Чи можна переробляти енергію?

Ця команда мурах ламає мертве дерево. Класичний приклад командної роботи. І вся ця робота забирає енергію. Насправді кожна хімічна реакція - хімічні реакції, які дозволяють клітинам цих мурах виконувати роботу - потребує енергії для початку роботи. І вся ця енергія виходить з їжі, яку їдять мурахи. Що б не їли мурахи отримує свою енергію від мурах. Енергія проходить через екосистему тільки в одному напрямку.

Хімічні реакції та енергія

Хімічні реакції завжди включають енергію. Енергія - це властивість матерії, яка визначається як здатність виконувати роботу. Наприклад, коли метан горить, він виділяє енергію у вигляді тепла і світла. Інші хімічні реакції поглинають енергію, а не вивільняють її.

Екзотермічні реакції

Хімічна реакція, що виділяє енергію (як тепло), називається екзотермічною реакцією. Цей тип реакції може бути представлений загальним хімічним рівнянням:

Реагенти → Продукція+ Тепло

Крім спалювання метану, ще одним прикладом екзотермічної реакції є хлор, що поєднується з натрієм з утворенням кухонної солі. Ця реакція також вивільняє енергію.

Ендотермічна реакція

Хімічна реакція, яка поглинає енергію, називається ендотермічної реакцією. Цей тип реакції також може бути представлений загальним хімічним рівнянням:

Реагенти + Тепло → Продукти

Ви коли-небудь використовували хімічну холодну упаковку? Пачка остигає через ендотермічної реакції. Коли трубка всередині упаковки зламана, вона виділяє хімічну речовину, яка реагує з водою всередині упаковки. Ця реакція поглинає теплову енергію і швидко охолоджує пачку.

Енергія активації

Для початку всіх хімічних реакцій потрібна енергія. Навіть реакції, які вивільняють енергію, потребують заряд енергії для того, щоб почати. Енергія, необхідна для початку хімічної реакції, називається енергією активації. Енергія активації схожа на поштовх, необхідний дитині, щоб почати спускатися з гірки дитячого майданчика. Штовх дає дитині достатньо енергії, щоб почати рухатися, але як тільки вона починає, вона продовжує рухатися, не натискаючи знову. Енергія активації показана на малюнку нижче.

Навіщо всім хімічним реакціям потрібна енергія для початку? Для того щоб реакції почалися, молекули реагентів повинні натикатися один в одного, тому вони повинні рухатися, а рух вимагає енергії. Коли молекули реагентів натикаються разом, вони можуть відштовхуватися один від одного через міжмолекулярні сили, що розсовують їх. Подолання цих сил, щоб молекули могли зібратися разом і реагувати також вимагає енергії.

Коли ви розглядаєте енергію активації, зосередьтеся на таких поняттях:

роль енергії активації,
що демонструє енергетична діаграма.

Резюме

Хімічні реакції завжди включають енергію. Хімічна реакція, що виділяє енергію, - це екзотермічна реакція, а хімічна реакція, яка поглинає енергію, - ендотермічна реакція. Енергія, необхідна для початку хімічної реакції, - це енергія активації.

Рецензія

Що таке екзотермічна реакція?
Яке загальне хімічне рівняння ендотермічної реакції?
Що таке енергія активації?
Чому всі хімічні реакції вимагають енергії активації?

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 1]	Ліцензія: CC BY-NC
	[Рисунок 2]	Кредит: Гана Завадська Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0