ปฏิกิริยาทางเคมีดังกล่าวซึ่งพลังงานถูกดูดซับในรูปของความร้อนเรียกว่า ปฏิกิริยาความร้อน ในขณะที่ปฏิกิริยาทางเคมีที่พลังงานถูกปล่อยออกมาหรือวิวัฒนาการในรูปแบบของความร้อนนั้นเป็นที่รู้จักกันว่าเป็น ปฏิกิริยาคายความร้อน ดังนั้นความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคำเหล่านี้อยู่ในรูปของพลังงานที่ใช้หรือปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาเคมีใด ๆ
ปฏิกิริยาเคมีไม่เพียงเกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นในชีวิตประจำวันในร่างกายของเราด้วย ยกตัวอย่างเช่นการละลายของก้อนน้ำแข็งหรือการระเหยของน้ำเป็นปฏิกิริยาที่ดูดความร้อนในทางกลับกันหากน้ำค้างเป็นน้ำแข็งก็เรียกว่าเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน
มีความต้องการพลังงานจำนวนมากในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีใด ๆ ซึ่งมีอยู่ในพันธะที่จับโมเลกุลไว้ด้วยกัน ดังนั้นเมื่อเกิดปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลและสารประกอบ (สารตั้งต้น) ซึ่งส่งผลให้เกิดการแตกพันธะและปลดปล่อยพลังงานอันยิ่งใหญ่
ในทางกลับกันพันธะเคมีใหม่ (ผลิตภัณฑ์) ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากปฏิกิริยาก็ต้องใช้พลังงานด้วยเหตุนี้พลังงานทั้งหมดจะถูกคำนวณโดยจำนวนของพันธะที่แตกหักและก่อตัวขึ้น กระบวนการนี้ในปฏิกิริยาเคมีเรียกว่าเป็นความร้อนของปฏิกิริยาที่เรียกว่า เอนทัลปี และถูกเขียนแทนด้วย ' ΔH ' และแสดงออกเป็น kJ / mol
ในเนื้อหานี้เราจะมุ่งเน้นไปที่ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองคำพร้อมกับตัวอย่างน้อยและมีคำอธิบายสั้น ๆ ของพวกเขา
แผนภูมิเปรียบเทียบ
พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ | ปฏิกิริยาดูดความร้อน | ปฏิกิริยาคายความร้อน |
---|---|---|
ความหมาย | ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานในช่วงเวลาที่แยกจากกันเพื่อสร้างพันธะเคมีใหม่เรียกว่าปฏิกิริยาดูดความร้อน | ปฏิกิริยาทางเคมีที่พลังงานถูกปลดปล่อยหรือวิวัฒนาการในรูปของความร้อนเรียกว่าปฏิกิริยาคายความร้อน |
พลังงาน | กระบวนการดูดความร้อนต้องการพลังงานในรูปของความร้อน | กระบวนการคายความร้อนจะวิวัฒนาการหรือปลดปล่อยออกมาในรูปของความร้อน |
เอนทัลปี (ΔH) | ΔHเป็นบวกเนื่องจากความร้อนถูกดูดซับ | ΔHเป็นลบเนื่องจากความร้อนถูกวิวัฒนาการ |
ตัวอย่าง | 1. การแปลงน้ำแข็งเป็นไอน้ำผ่านการเดือดละลายหรือการระเหย 2. การแตกตัวของโมเลกุลก๊าซ 3. การผลิตเกลือไร้น้ำจากไฮเดรต | 1. การก่อตัวของน้ำแข็งจากน้ำ 2. การเผาไหม้ถ่านหิน (การเผาไหม้) 3. ปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับกรดแก่ |
นิยามของปฏิกิริยาดูดความร้อน
ดังที่ชื่อแนะนำ ' endo ' หมายถึง 'การดูดซับ' ในขณะที่ ' ความร้อน ' หมายถึง 'ความร้อน' ดังนั้นเราสามารถกำหนดปฏิกิริยาดูดความร้อนเช่นปฏิกิริยาทางเคมีที่ ดูดซับพลังงาน ในระหว่างการแปลงสารตั้งต้นเป็นผลิตภัณฑ์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการแยกตัวของพันธะระหว่างโมเลกุล หลังจากนั้นพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาเมื่อเกิดพันธะใหม่
ในปฏิกิริยาดูดความร้อนผลิตภัณฑ์มีพลังงานมากกว่าตัวทำปฏิกิริยา ในปฏิกิริยาเหล่านี้ความร้อนจะถูกนำขึ้นจากสภาพแวดล้อมเนื่องจากอุณหภูมิของระบบที่ปฏิกิริยาจะยังคงเย็นลง แม้แต่เอนทาลปี (ΔH) ซึ่งถูกกำหนดเป็นการเปลี่ยนแปลงของพลังงานความร้อนในระหว่างการเปลี่ยนรูปของสารตั้งต้นเป็นผลิตภัณฑ์จะ สูงขึ้น เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา
ค่าของΔHหรือ DH หรือ DE นั้นเป็น ค่าบวก เสมอ
ตัวอย่างทั่วไปของปฏิกิริยาความร้อนคือ:
1. การสังเคราะห์ด้วยแสง - กระบวนการที่คลอโรฟิลล์อยู่ในพืชสีเขียวในการแปลงน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นกลูโคสและออกซิเจนเมื่อมีแสงแดดซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการพลังงาน
2. เมื่อแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) จำนวนเล็กน้อยถูกนำไปใส่ในหลอดทดลองและทำการละลายในน้ำเราสังเกตว่าหลอดทดลองนั้นเย็นกว่า ในปฏิกิริยานี้ความร้อนจะถูกดูดซับจากบริเวณโดยรอบ (หลอดทดลอง)
3. การแปลงน้ำแข็งเป็นน้ำผ่านการเดือดละลายหรือการระเหย
ความหมายของปฏิกิริยาคายความร้อน
นี่คือ ' นอก ' หมายถึง 'ที่จะปล่อยหรือพัฒนา' และ 'thermic ' หมายถึง 'ความร้อน' ดังนั้นปฏิกิริยาคายความร้อนสามารถกำหนดเป็นปฏิกิริยาทางเคมีเช่นที่พลังงานถูก ปล่อยออกมาหรือวิวัฒนาการ ปฏิกิริยาประเภทนี้อุ่นขึ้นและบางครั้งพวกเขารู้สึกอันตรายหากปฏิกิริยาอยู่ในอัตราที่สูงขึ้น
ในปฏิกิริยาคายความร้อนปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการก่อตัวของพันธะใหม่ (ผลิตภัณฑ์) จะสูงกว่าปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ต้องการในขณะที่สลายพันธะ (สารตั้งต้น) นี่คือเหตุผลสำหรับความร้อนของระบบหรือปฏิกิริยา แม้การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีจะลดลงเมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา
ค่าของΔHหรือ DH หรือ DE นั้นเป็น ค่าลบ เสมอ
ตัวอย่างทั่วไปของปฏิกิริยาความร้อนคือ:
1. การเผาไหม้ - การเผาไหม้ของถ่านหินเทียนน้ำตาล
2. เมื่อผงซักฟอกซักละลายในน้ำหรือเมื่อเติมน้ำลงในปูนขาวในขณะที่เตรียมล้างบาป ในปฏิกิริยาดังกล่าวมีการผลิตความร้อนที่เพียงพอซึ่งทำให้น้ำอุ่นขึ้น
3. การก่อตัวของน้ำแข็งจากน้ำ
4. ระบบหายใจการย่อยอาหาร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างปฏิกิริยาดูดความร้อนและปฏิกิริยาคายความร้อน
รับด้านล่างเป็นจุดสำคัญในการแยกความแตกต่างระหว่างปฏิกิริยาความร้อนและความร้อน:
- ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการ ใช้พลังงาน ในช่วงเวลาที่แยกจากกันเพื่อสร้างพันธะเคมีใหม่เรียกว่าปฏิกิริยาดูดความร้อนในขณะที่ปฏิกิริยาคายความร้อนเป็นปฏิกิริยาเคมีที่ ปล่อย พลังงาน หรือพัฒนา ในรูปแบบของความร้อน
- ดังที่ได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้ว่าในกระบวนการดูดความร้อนนั้นมี ความต้องการพลังงาน ในรูปของความร้อนในขณะที่พลังงานกระบวนการคายความร้อนมีการพัฒนาหรือปล่อยออกมา
- ΔHเป็นบวก เนื่องจากความร้อนถูกดูดซับในปฏิกิริยาดูดความร้อนในขณะที่ปฏิกิริยาคายความร้อน ΔHนั้นเป็นลบ เมื่อความร้อนพัฒนาขึ้น
- ตัวอย่างทั่วไปของปฏิกิริยาดูดความร้อนคือการแปลงน้ำแข็งเป็นไอน้ำผ่านการเดือดละลายหรือการระเหย การแตกของโมเลกุลก๊าซ การผลิตเกลือปราศจากน้ำจากไฮเดรต ในขณะที่การก่อตัวของน้ำแข็งจากน้ำการเผาไหม้ของถ่านหิน (การเผาไหม้) ปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับกรดแก่เป็นตัวอย่างของปฏิกิริยาคายความร้อน
ข้อสรุป
จากบทความข้างต้นเราสรุปได้ว่ามีปฏิกิริยาหลายประเภทเกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่โมเลกุลมีปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน ปฏิกิริยาความร้อนและความร้อนเป็นปฏิกิริยาทางเคมีสองประเภทแบ่งตามพฤติกรรมของพวกเขาในระหว่างปฏิกิริยาเคมีและเราพบคำเหล่านี้ตรงข้ามกัน