|
 |
|
Pozdrav! Trebam objasnjenje vezano za nastajanje kemijskih reakcija. Ako mozete prvo objasniti jednu stvar koja me zbunjuje, a treba mi za razumijevanje tih reakcija. Koja je razlika između energije (tocnije topline) i energetskog stanja tj. nizeg i viseg energijskog stanja? Pokusat cu to objasniti preko drugog pitanja, a to drugo pitanje cu objasniti na temelju ovog grafa → https://si.openprof.com/ge/images/211/endotermna_reakcija_640_1.png . Do energije aktivacije mi je sve jasno. Ali kasnije, kad dođe do toga da je energija 20 kJ zasto se ona trosi i na kraju dođe na 0 opet kao i na pocetku (u udzbeniku na mjestu zelene isprekidane crte pise da se energija trosi)? I je li mozemo to stanje kad je na 20 kJ (posto ima visu energiju nego sto je imala prije reakcije) nazvati energetski vise stanje? U udzbeniku je cijeli taj proces opisan na temelju egzotermne reakcije → https://si.openprof.com/ge/images/211/eksotermna_reakcija_640_1.png i tamo pise da je sustav dosao u stanje nize energije kad su nastali produkti, pa je li onda mozemo zakljuciti za endotermnu da je to stanje vise energije posto ima visu energiju nego sto je imala na pocetku? I je li onda mozda ona emitira tu energiju da bi se vratila na energetsku razinu koju je imala kad su bili reaktanti? Nadam se da razumijete sto zelim reci jer shvacam da je tekst malo nerazumljiv. Hvala unaprijed.
|
|
Ime i prezime:
Mirta M
gitara29@yahoo.com
|
 |
 |
Prije nego što se upustim u tumačenje termodinamike, skrenuo bih pozornost (osobito drugim posjetiocima) na prethodni odgovor na slično tvoje pitanje te na jedan omanji odgovor na istu temu. K tomu, pretraga arhive s izrazima poput "endoterm", "egzoterm", "entalp" ili "energ" trebala bi dati još podosta materijala za čitanje.
Bit endotermnih promjena je da se toplina pretvara u unutarnju energiju sustava. Učinak koji vidiš na makroskopskoj razini je da se sustav hladi. Naime, ako je toplina prešla u neki drugi oblik energije, onda će se to osjetiti na temperaturi sustava, na koju utječe toplina, ali ne i unutarnja energija.
Kod egzotermnih promjena stvar je dijametralno suprotna: unutarnja energija sustava pretvara se u toplinu, uslijed čega nastaje sustav niže energije, ali zato topliji.
Dakle, ono što se zbiva je promjena oblika energije, bilo iz unutarnje energije u toplinu, bilo obrnuto, dok ukupna količina energije ostaje ista. Toplina i unutarnja energija nisu jedini oblici energije (imamo i svjetlost, električni potencijal itd.). Oblik energije koji će nas dalje zanimati je rad. Naime, kad se neki sustav zagrije ili ohladi, mijenja se i njegov volumen. Kod krutina i tekućina taj je efekt malen, dok je kod plinova ogroman. Promjena volumena znači pak volumni rad, odnosno to da će se dio topline utrošiti za odguravanje okolne materije ili pak osloboditi uslijed sažimanja sustava. Kad se volumni rad pribroji toplini, dobivamo entalpiju i to je ono što ćemo realno izmjeriti ako radimo pri stalnom tlaku. Dakle, tipične kalorimetrijske bombe mjerit će entalpije.
Uzmemo li pak zatvorenu reakcijsku posudu, uslijed kemijske promjene mijenjat će se tlak, ali ne i volumen sustava. To znači da će volumni rad sustava biti jednak nuli, a izmjerena toplina biti jednaka promjeni unutarnje energije.
Toliko o makroskopskim svojstvima.
Što se tiče onih dvaju grafova, rekao bih da više škode nego što koriste jer miješaju makroskopska i mikroskopska svojstva (entalpiju i energiju aktivacije) i k tomu odaju dojam da tu postoji neka apsolutna skala, koja je k tomu toplinska. Puno je zdravije gledati puno jednostavnije grafove, poput npr. ovoga:
Ordinata (okomita os) na tom grafu jednostavno je energija, konkretno potencijalna, dok drugu os, koja će realno biti reakcijska koordinata, nije nužno označavati. Energija aktivacije je razlika između energije reaktan(a)ta i energije prijelaznog stanja (označenog znakom nalik na onaj za nejednakost). Ona nema veze s time je li reakcija endotermna ili egzotermna, već govori o tomu koliko će brzo ili sporo ići reakcija. Visoke energije aktivacije znače spore reakcije, odnosno reakcije koje će ići tek kad se smjese zagrije ili doda neki katalizator. Niske energije aktivacije znače pak brze reakcije.
Razlika energija reaktan(a)ta i produk(a)ta određuje je li reakcija endotermna ili egzotermna. Ako produkt(i) ima(ju) nižu potencijalnu energiju, to znači da se reakcijom ta razlika energije oslobodila (npr. kao toplina), odnosno da je reakcija egzotermna. Ako produkt(i) ima(ju) višu potencijalnu energiju, sustav je energiju odnekud morao dobiti, što se kod spontanih reakcija dogodi tako da se toplina pretvori u potencijalnu energiju, zbog čega se sustav ohladi.
Što se emisije energije tiče, ona se može događati, ali ne kako si opisala. Kod endotermnih reakcija toplina je pretvorena u potencijalnu energiju (npr. za kidanje nekih veza ili pak za formiranje nestabilnijih veza od onih koje su se kidale) i ta se energija ne može osloboditi bez nove kemijske reakcije. Međutim, kod kemijskih se reakcija često događa da se produkti formiraju u nekom od pobuđenih stanja, nakon čega se spuštaju u osnovna, što onda može značiti oslobađanje svjetlosti ili topline. To će, naravno, i dalje biti sastavni dio ukupne promjene energije, tako da kod reakcija kod kojih se oslobađa (ili upija) i svjetlost treba imati na umu da oslobođena (ili upijena) toplina nije sve što se dogodilo s energijom.
Nadam se da razumiješ što želim poručiti. Iako je ovo u biti dosta jednostavno, lako se pogubiti među definicijama, pogotovo ako ti svaki izvor ponudi drugačije.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
