Αλλαγή στη θερμοκρασία
Η θερμοκρασία ενός αντικειμένου είναι κάτι που μπορούμε να αντιληφθούμε και είναι ένα σημαντικό μέρος του κόσμου γύρω μας. Ένας από τους πιο συνηθισμένους τρόπους για να αλλάξετε τη θερμοκρασία ενός πράγματος είναι να το θερμάνετε. Αυτό γίνεται συνήθως θερμαίνοντας κάτι, όπως με χρήση σόμπας ή φωτιάς, ή περνώντας κάτι ζεστό, όπως περνώντας κάτι πάνω από μια πηγή θερμότητας, όπως μια σόμπα ή φωτιά. Ωστόσο, η θερμότητα μπορεί επίσης να προστεθεί σε κάτι με άλλο τρόπο.
Η θερμοκρασία είναι μια από τις πιο συχνά μετρούμενες φυσικές ιδιότητες στη χημεία. Είναι επίσης μια από τις πιο εύκολα μεταβαλλόμενες φυσικές ιδιότητες στη χημεία. Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει πώς αλλάζει η θερμοκρασία στη χημεία και πώς αυτές οι αλλαγές επηρεάζουν τις αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα.
Πώς αλλάζει η θερμοκρασία;
Στη χημεία, η θερμοκρασία είναι μια ιδιότητα της ύλης που περιγράφει ποσοτικά την κίνησή της και το πόσο γρήγορα κινούνται τα μόρια. Όταν παρέχεται θερμότητα σε μια ουσία, τα μόρια κινούνται πιο γρήγορα και η θερμοκρασία αυξάνεται. Όταν μια ουσία ψύχεται, τα μόρια κινούνται πιο αργά και η θερμοκρασία πέφτει. Αυτή είναι μια απλή περιγραφή του πώς αλλάζει η θερμοκρασία στη χημεία, αλλά είναι επίσης ένα πολύ περίπλοκο θέμα με πολλές μεταβλητές που μπορούν να επηρεάσουν τη θερμοκρασία μιας ουσίας.
Παράγοντες που προκαλούν αλλαγή στη θερμοκρασία
Οι τρεις κύριοι τρόποι με τους οποίους οι μεταβολές της θερμοκρασίας στη χημεία είναι μέσω της θερμότητας, του φωτός, της ποσότητας της διαλυμένης ουσίας ή του διαλύτη και της κίνησης. Αυτοί ονομάζονται παράγοντες αλλαγής.
Θερμότητα
Όταν προστίθεται θερμότητα σε μια ουσία, τα μόρια αυτής της ουσίας κινούνται πιο γρήγορα, και αυτό προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας της ουσίας. Αυτό είναι ένα παράδειγμα αλλαγής θερμοκρασίας και συμβαίνει όταν προστίθεται θερμότητα σε μια ουσία. Στην περίπτωση αυτή, η ουσία είναι ο αέρας.
Φως
Το φως είναι η πιο κοινή αιτία αλλαγής της θερμοκρασίας σε μια χημική αντίδραση. Η θερμότητα που εκπέμπεται από το φως κάνει τα μόρια του διαλύματος να κινούνται πιο γρήγορα, γεγονός που με τη σειρά του αυξάνει τη θερμοκρασία του διαλύματος. Αυτό είναι γνωστό ως το φαινόμενο της θέρμανσης του φωτός.
Κίνηση
Όταν θερμαίνουμε μια ουσία, τα μόρια της ουσίας κινούνται πιο γρήγορα και συγκρούονται συχνότερα, και αυτό προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας της ουσίας. Αυτό ονομάζεται θερμική αντίδραση. Μια θερμική αντίδραση είναι ένας τύπος αντίδρασης που προκαλείται από μια κίνηση θερμότητας μέσα σε μια ουσία. Οι τύποι θερμικών αντιδράσεων περιλαμβάνουν την καύση, την εξάτμιση και τον βρασμό.
Ποσότητα διαλυμένης ουσίας ή διαλύτη
Η μεταβολή της συγκέντρωσης της διαλυμένης ουσίας που προκαλεί μεταβολή της θερμοκρασίας ενός διαλύματος ονομάζεται διαλυτότητα. Η διαλυτότητα μιας διαλυμένης ουσίας σε έναν διαλύτη είναι η ελάχιστη ποσότητα της διαλυμένης ουσίας που πρέπει να προστεθεί στο διάλυμα για να μπορέσει το διάλυμα να διαλύσει τη διαλυμένη ουσία σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Η διαλυτότητα μιας διαλυμένης ουσίας σε έναν διαλύτη συνήθως υποδεικνύεται από τη συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας σε mole ανά λίτρο.
Επιδράσεις της αλλαγής της θερμοκρασίας
- Καθώς οι θερμοκρασίες αλλάζουν, οι ιδιότητες μιας ουσίας, όπως το σημείο τήξης και βρασμού μιας ουσίας, αλλάζουν.
- Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία μιας ουσίας, οι δεσμοί μεταξύ των μορίων γίνονται ισχυρότεροι και οι ιδιότητες της ουσίας αλλάζουν.
- Η αλλαγή στη θερμοκρασία μπορεί να αλλάξει τον ρυθμό με τον οποίο λαμβάνει χώρα μια αντίδραση και μερικές φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αλλαγή των προϊόντων που σχηματίζονται σε μια αντίδραση, με τη διαδικασία να ονομάζεται εξώθερμη αντίδραση σε υψηλή θερμοκρασία και ενδόθερμη αντίδραση σε χαμηλή θερμοκρασία .
- Όταν οι ουσίες θερμαίνονται, τα μόρια γίνονται πιο γρήγορα και πιο ενεργητικά, γεγονός που τους επιτρέπει να κινούνται πιο γρήγορα και με μεγαλύτερη ενέργεια.
Παραδείγματα αλλαγών θερμοκρασίας
Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να αλλάξει η θερμοκρασία μιας ουσίας. Ακολουθούν ορισμένες αλλαγές στη θερμοκρασία παραδείγματα. Εάν βάλετε ένα μπουκάλι ζεστού νερού στο ψυγείο, η θερμοκρασία του νερού μειώνεται επειδή το νερό ψύχεται από τον κρύο αέρα στο ψυγείο. Αυτό είναι ένα παράδειγμα αναστρέψιμης αλλαγής θερμοκρασίας. Ένα άλλο παράδειγμα αλλαγής της θερμοκρασίας είναι το λιώσιμο του πάγου.
Η αντίδραση της μαγειρικής σόδας και του ξιδιού είναι μια αντίδραση οξέος-βάσης, που σημαίνει ότι η θερμοκρασία της αντίδρασης θα αυξηθεί όταν προστεθεί θερμότητα στην αντίδραση, επειδή η θερμότητα κάνει τη χημική ουσία να χάσει το HCl της (οξύ) και να αποκτήσει OH (βάση). ) ιόντων.
Συμπέρασμα
Η αλλαγή της θερμοκρασίας σε μια αντίδραση είναι ένα σημαντικό μέρος της χημείας. Εάν μια αντίδραση λάβει χώρα σε θερμοκρασία δωματίου, η μεταβολή της θερμοκρασίας είναι μικρή και η αντίδραση λέγεται ενδόθερμη. Εάν η ίδια αντίδραση λάβει χώρα σε πολύ υψηλή θερμοκρασία, η αλλαγή της θερμοκρασίας είναι μεγάλη και η αντίδραση λέγεται εξώθερμη.
Η θερμοκρασία των χημικών ουσιών σε μια αντίδραση μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης. Γενικά, η θερμοκρασία των χημικών θα αυξηθεί όταν προστεθεί θερμότητα στην αντίδραση και θα μειωθεί όταν η θερμότητα αφαιρεθεί από την αντίδραση. Η κατεύθυνση της αλλαγής της θερμοκρασίας με την προσθήκη θερμότητας είναι απαραίτητη για τον προσδιορισμό του τύπου της αντίδρασης που συμβαίνει σε μια χημική αντίδραση.
