Eftersom det är en form av energi spelar värme flera viktiga roller i kemiska reaktioner. I vissa fall behöver reaktioner värme börja. till exempel, en camp eld kräver en match och kindling för att få igång. Reaktionerna förbrukar värme eller producerar det beroende på de berörda kemikalierna. Värme bestämmer också hastigheten vid vilka reaktioner uppstår och huruvida de går framåt eller bakåt.

TL; DR (för länge, läste inte)

Värme kommer i allmänhet att hjälpa påskynda en kemisk reaktion eller driva en kemisk reaktion som inte skulle kunna ske på annat sätt.

Endoterma och exoterma reaktioner

Många välbekanta kemiska reaktioner, som förbränning av kol, rostning och exploderande krut, ge av värme; kemister kallar dessa reaktioner exoterma. Eftersom reaktioner frigör värme ökar de omgivande temperaturen. Andra reaktioner, som att kombinera kväve och syre för att bilda kväveoxid, tar upp värme, vilket minskar omgivningstemperaturen. Eftersom de tar bort värme från sin miljö är dessa reaktioner endoterma. Många reaktioner både konsumerar och producerar värme, men om nettoresultatet är att avge värme, är reaktionen exoterm; annars är det endotermt.

Värme och molekylär kinetisk energi

Värmeenergi manifesterar sig som slumpmässiga jostlande rörelser av molekyler i materia; När temperaturen på ett ämne ökar, vibrerar dess molekyler och studsar med mer energi och med snabbare hastigheter. Vid vissa temperaturer övervinner vibrationer de krafter som gör att molekyler håller fast vid varandra, vilket medför att fasta ämnen smälter i vätskor och vätskor koka i gaser. Gaser svarar mot värme med en ökning av trycket eftersom molekylerna kolliderar mot behållaren med större kraft.

Arrhenius Equation

En matematisk formel kallad Arrhenius ekvationen kopplar hastigheten på en kemisk reaktion till dess temperatur . Vid absolut noll, en teoretisk temperatur som inte kan nås i en verklig laboratorieinställning, är värmen helt frånvarande och kemiska reaktioner är obefintliga. När temperaturen ökar sker reaktionerna. Generellt innebär högre temperaturer snabbare reaktionshastigheter; Som molekyler rör sig snabbare, är reaktantmolekyler sannolikt mer interaktiva och bildar produkter.

Le Chateliers princip och värme

Vissa kemiska reaktioner är reversibla: Reaktanter kombineras för att bilda produkter och omarrangemang själva till reaktanter. En riktning släpper ut värmen och den andra förbrukar den. När en reaktion kan ske på samma sätt med samma sannolikhet, säger kemiker att det är i jämvikt. Le Chateliers princip säger att för reaktioner i jämvikt lägger mer reaktanter till blandningen framåtreaktionen troligare och omvänd mindre mindre. Omvänt lägger till fler produkter den omvända reaktionen mer sannolikt. För en exoterm reaktion är värme en produkt; om du lägger värme till en exoterm reaktion i jämvikt, gör du den omvända reaktionen mer sannolikt.