يُعرف هذا التفاعل الكيميائي الذي يتم فيه امتصاص الطاقة في شكل حرارة باسم التفاعل الماص للحرارة ، في حين تُعرف هذه التفاعلات الكيميائية التي يتم فيها إطلاق الطاقة أو تطويرها في شكل حرارة باسم التفاعل الطارد للحرارة . لذا فإن الاختلاف الرئيسي بين هذه المصطلحات يكمن في شكل الطاقة المستخدمة أو المنبعثة أثناء أي تفاعل كيميائي.
لا تحدث التفاعلات الكيميائية في المختبرات فحسب ، بل تحدث أيضًا في الروتين اليومي في أجسامنا أيضًا. على سبيل المثال ذوبان مكعبات الثلج أو تبخر الماء السائل هو رد فعل ماص للحرارة ، من ناحية أخرى ، إذا تجمد الماء في مكعبات ثلج فإنه يطلق عليه رد فعل طارد للحرارة.
هناك الكثير من متطلبات الطاقة خلال أي تفاعلات كيميائية موجودة في الرابطة التي تربط الجزيئات ببعضها البعض. لذلك عندما يحدث التفاعل بين الجزيئات والمركبات (المواد المتفاعلة) ، مما يؤدي إلى كسر الروابط وبالتالي إطلاق طاقة هائلة.
من ناحية أخرى ، تتطلب الروابط (المنتجات) الكيميائية الجديدة التي يتم تشكيلها بعد التفاعل طاقة أيضًا ، ومن ثم يتم حساب الطاقة الإجمالية من خلال عدد الروابط المكسورة والمكونة. تُسمى هذه العملية في التفاعل الكيميائي بأنها حرارة تفاعل تُعرف أيضًا باسم المحتوى الحراري ويُشار إليها بـ " ΔH ". ويعبر عنه بالكيلوجول / مول .
في هذا المحتوى ، سنركز على الاختلافات الرئيسية بين المصطلحين جنبًا إلى جنب مع بعض الأمثلة مع وصف موجز لها.
رسم بياني للمقارنة
| أساس المقارنة | تفاعلات ماصة للحرارة | تفاعلات طاردة للحرارة |
|---|---|---|
| المعنى | تُعرف التفاعلات الكيميائية التي تنطوي على استخدام الطاقة في وقت التفكك لتشكيل رابطة كيميائية جديدة باسم التفاعل الماص للحرارة. | تُعرف التفاعلات الكيميائية حيث يتم إطلاق الطاقة أو تطويرها في شكل حرارة باسم التفاعل الطارد للحرارة. |
| الطاقة | تتطلب العملية الماصة للحرارة طاقة في شكل حرارة. | تتطور العملية الطاردة للحرارة أو تطلق في شكل حرارة. |
| المحتوى الحراري (ΔH) | ΔH موجب ، حيث يتم امتصاص الحرارة. | ΔH سلبي ، حيث تتطور الحرارة. |
| أمثلة | 1. تحويل الثلج إلى بخار ماء من خلال الغليان أو الصهر أو التبخر. 2. تكسير جزيئات الغاز. 3. إنتاج الملح اللامائي من الهيدرات. | 1. تكوين الجليد من الماء. 2. حرق الفحم (الاحتراق). 3. التفاعل بين الماء والحمض القوي. |
تعريف التفاعل الماص للحرارة
كما يوحي الاسم ، تعني كلمة " إندو " "الامتصاص" بينما تشير كلمة " حراري " إلى "الحرارة". لذا يمكننا تحديد التفاعلات الماصة للحرارة على أنها تفاعل كيميائي حيث يتم امتصاص الطاقة أثناء تحويل المادة المتفاعلة إلى المنتج. يحدث هذا بسبب تفكك الروابط بين الجزيئات. في وقت لاحق ، يتم تحرير الطاقة ، عندما يتم تكوين الروابط الجديدة.
في التفاعل الماص للحرارة ، تحتوي المنتجات على طاقة أكثر من المواد المتفاعلة. في هذه التفاعلات ، يتم امتصاص الحرارة من المناطق المحيطة ، والتي تبقي درجة حرارة النظام حيث يستمر التفاعل أكثر برودة. حتى المحتوى الحراري (ΔH) الذي يعرف بأنه التغير في الطاقة الحرارية أثناء تحويل المواد المتفاعلة إلى المنتجات يصبح أعلى في نهاية التفاعل.
دائمًا ما تكون قيمة ΔH أو DH أو DE موجبة .
بعض الأمثلة الشائعة للتفاعلات الماصة للحرارة هي:
1. التمثيل الضوئي - العملية التي يتواجد فيها الكلوروفيل في النباتات الخضراء في تحويل الماء وثاني أكسيد الكربون إلى الجلوكوز والأكسجين ، في وجود ضوء الشمس ، والذي يعمل كموفر للطاقة.
2. عندما يتم أخذ كمية صغيرة من كلوريد الأمونيوم (NH4Cl) في أنبوب اختبار ويتم إذابته في الماء ، لاحظنا أن أنبوب الاختبار يصبح أكثر برودة. في هذا التفاعل ، يتم امتصاص الحرارة من محيطها (أنبوب الاختبار).
3. تحويل الثلج إلى ماء عن طريق الغليان أو الصهر أو التبخر
تعريف التفاعل الطارد للحرارة
تشير كلمة " exo " هنا إلى "الإطلاق" أو "التطور" ، وتشير كلمة " thermic " إلى "الحرارة". وبالتالي يمكن تعريف التفاعل الطارد للحرارة على أنه تفاعل كيميائي حيث يتم إطلاق الطاقة أو تطورها . هذه الأنواع من ردود الفعل أكثر دفئًا ، وأحيانًا تكون خطيرة إذا كان رد الفعل في المعدل الأعلى.
في التفاعل الطارد للحرارة ، تكون كمية الطاقة المنبعثة أثناء تكوين روابط جديدة (المنتج) أعلى من إجمالي كمية الطاقة اللازمة أثناء تفكيك الروابط (المواد المتفاعلة). هذا هو سبب تسخين النظام أو ردود الفعل. حتى تغير المحتوى الحراري يصبح أقل في نهاية التفاعل.
دائمًا ما تكون قيمة ΔH أو DH أو DE سالبة .
بعض الأمثلة الشائعة للتفاعلات الماصة للحرارة هي:
1. الاحتراق - حرق الفحم والشموع والسكر.
2. عندما يذوب مسحوق الغسيل في الماء ، أو عندما يضاف الماء إلى الجير الحي أثناء تحضير المسحوق. في مثل هذا التفاعل ، يتم إنتاج كمية وفيرة من الحرارة ، والتي تسخن الماء.
3. تكوين الثلج من الماء.
4. التنفس وهضم الطعام.
الاختلافات الرئيسية بين التفاعل الماص للحرارة والحرارة
فيما يلي النقاط الأساسية للتمييز بين التفاعلات الماصة للحرارة والحرارة:
- تُعرف التفاعلات الكيميائية التي تنطوي على استخدام الطاقة في وقت التفكك لتشكيل رابطة كيميائية جديدة باسم التفاعل الماص للحرارة ، في حين أن التفاعلات الطاردة للحرارة هي تلك التفاعلات الكيميائية حيث يتم إطلاق الطاقة أو تطويرها في شكل حرارة.
- كما تمت مناقشته سابقًا ، أنه في العملية الماصة للحرارة ، هناك حاجة إلى الطاقة في شكل حرارة ، في حين أن الطاقة في عملية الطاردة للحرارة تتطور أو تطلق.
- ΔH موجب ، حيث يتم امتصاص الحرارة في التفاعل الماص للحرارة ، بينما في التفاعل الطارد للحرارة ΔH سلبي ، مع تطور الحرارة.
- بعض الأمثلة الشائعة على التفاعل الماص للحرارة هي تحويل الجليد إلى بخار الماء من خلال الغليان أو الذوبان أو التبخر ؛ تكسير جزيئات الغاز ؛ إنتاج الملح اللامائي من الهيدرات. في حين أن تكوين الجليد من الماء وحرق الفحم (الاحتراق) ، فإن التفاعل بين الماء والحمض القوي هو أمثلة على التفاعلات الطاردة للحرارة.
استنتاج
من المقالة أعلاه ، نستنتج أن هناك أنواعًا مختلفة من التفاعلات التي تحدث ، عندما تتفاعل الجزيئات مع بعضها البعض. التفاعلات الماصة للحرارة والحرارة هي نوعان من التفاعلات الكيميائية المصنفة حسب سلوكهما أثناء التفاعل الكيميائي ، ووجدنا هذه الكلمات عكس بعضها البعض.
