Cambiamenti di energia nelle reazioni chimiche — Chimica, 14–17 anni
Le reazioni chimiche possono trasferire energia all’ambiente o assorbirla da esso. Chimica, 14–17 anni.
Le reazioni trasferiscono energia
Rompere e formare legami chimici richiede energia. In una reazione, l’energia necessaria per rompere i vecchi legami può essere maggiore o minore di quella liberata formando i nuovi. Se l’ambiente si riscalda, la reazione è esotermica; se si raffredda, è endotermica. L’energia si è trasferita, anche se le sostanze sono cambiate.
Perché misurare il cambiamento di energia?
I chimici devono sapere se un processo riscalderà una stanza, raffredderà una confezione o richiederà energia dall’esterno. Dire soltanto che una reazione avviene non risponde a queste domande pratiche. Misurare il cambiamento di temperatura dà informazioni sulla direzione e sull’entità del trasferimento di energia, permettendo di scegliere e controllare la reazione.
Calcolare l’energia trasferita all’acqua
Una reazione riscalda 100 g d’acqua da 20 °C a 25 °C. L’aumento di temperatura è quindi di 5 °C. Usando q = mcΔT, con il calore specifico dell’acqua pari a 4,18 J/(g °C), q = 100 × 4,18 × 5 = 2.090 J. L’acqua ha ricevuto 2.090 J, quindi la reazione ne ha ceduti almeno altrettanti, ignorando le perdite.
La temperatura non è l’energia totale
Un errore comune è dire che il campione più caldo contiene più energia totale. La temperatura misura l’energia media delle particelle, non la quantità totale. Un grande bagno tiepido può contenere più energia di una piccola tazza d’acqua bollente, perché contiene molta più materia. Per questo la massa compare nella formula q = mcΔT.
Cambiamenti di energia nella tecnologia quotidiana
I combustibili liberano energia chimica per muovere i veicoli e produrre elettricità. Le borse refrigeranti istantanee usano un processo che assorbe calore, mentre gli scaldamani ne usano uno che lo libera. Gli ingegneri confrontano questi cambiamenti progettando batterie, sistemi di riscaldamento e processi industriali. L’idea vale solo quando il processo chimico è davvero responsabile del trasferimento.
Continua a esplorare
Altre lingue
Caricamento di MyLeoNes™…