Was bestimmt die Menge an chemischer Energie, die eine Substanz hat?

Die Ionenbindungen in Salz sind schw√§cher als kovalente Bindungen. Wasserstoffbr√ľcken, die Schneeflocken bilden, geh√∂ren zu den schw√§chsten Bindungen.

Die Bindungen, die Molek√ľle zusammenhalten, enthalten die chemische Energie, die in einer Substanz verf√ľgbar ist. Eine chemische Reaktion ist jedoch ein komplexer "Tanz" von Atomen und Molek√ľlen. Unterschiedliche Reaktionen mit derselben Substanz k√∂nnen unterschiedliche Mengen an Energie erzeugen, und manche Reaktionen verbrauchen sogar Energie.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Bindungen, die Molek√ľle zusammenhalten, enthalten die chemische Energie, die in einer Substanz verf√ľgbar ist.

Arten von chemischen Bindungen

Alle Molek√ľle bestehen aus Atomen, die mit winzigen Energieb√ľndeln aneinander gebunden sind. In der Chemie studiert man viele Arten von Bindungen, von denen einige stark und andere schwach sind. Die st√§rksten Bindungen enthalten die meiste Energie; die Schw√§chsten haben am wenigsten. Zum Beispiel bilden sich starke kovalente Bindungen, wenn Atome Elektronen teilen, etwa wenn sich Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser verbinden. Die Ionenbindungen zwischen Natrium und Chlor in Tafelsalz sind schw√§cher als kovalente Bindungen. Wasserstoffbr√ľcken halten benachbarte Wassermolek√ľle zu Schneeflocken zusammen; Diese Bindungen geh√∂ren zu den schw√§chsten.

Buchhaltung f√ľr Energie

In einer typischen Reaktion wird nicht die gesamte Energie in jeder Bindung in einem Molek√ľl verbraucht. Wenn eine Chemikerin die Energie einer chemischen Reaktion misst, misst sie sorgf√§ltig, wie viel von jedem Reaktanten sie hat und misst die Umgebungstemperatur und den Druck vor und nach der Reaktion. Wenn die Reaktion stattfindet, werden einige chemische Bindungen gebrochen, einige sind nicht betroffen und andere werden gebildet. Was z√§hlt, ist die Nettoenergie√§nderung, die man erh√§lt, wenn die Reaktion durchgef√ľhrt wird. Wenn sich die Energie in den Molek√ľlbindungen am Ende zu einer kleineren Zahl addiert, wird normalerweise W√§rme in die Umgebung abgegeben. Wenn das Gegenteil der Fall ist, hat die Reaktion W√§rme aus der Umgebung verbraucht.

Exotherme vs. endotherme Reaktionen

Einige chemische Reaktionen geben Wärmeenergie ab, andere nehmen Wärme aus der Umgebung auf. Reaktionen, die Wärme erzeugen, sind exotherm; Diejenigen, die Wärme verbrauchen, sind endotherm. Wenn Sie zum Beispiel Holzscheite in einem Kamin verbrennen, verbinden sich Kohlenstoff und Wasserstoff im Holz mit Sauerstoff in der Luft, um Wärme, Kohlendioxid und Wasserdampf zu erzeugen. Das ist die Verbrennung, eine exotherme Reaktion. Wenn Sie Kochsalz in Wasser auflösen, ist die Endtemperatur der Lösung etwas niedriger als zu Beginn; Dies ist eine endotherme Reaktion.

Spontane vs. nicht-spontane Reaktionen

Abh√§ngig von der chemischen Energie, die in der Umwelt vorhanden ist, und den Substanzen selbst kann eine Reaktion von selbst beginnen, oder sie k√∂nnte zus√§tzliche Energie ben√∂tigen, um den Prozess anzusto√üen. Zum Beispiel ist Benzin eine Mischung aus Molek√ľlen, die viel Energie enthalten, sich aber nicht selbst entz√ľnden. Unter normalen Bedingungen brauchen sie einen Funken. Chemiker nennen Reaktionen, die extra spontan Energie ben√∂tigen. Andere Reaktionen, wie die Explosion, die man durch das Eintropfen von Natriummetall in Wasser verursacht, geschehen von selbst. Chemiker nennen diese Art von Reaktion spontan.

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