نسخة الفيديو النصية
أي مما يلي أفضل تعريف للتفاعل الطارد للحرارة؟ أ: هو تفاعل ماص للحرارة. ب: هو تفاعل تلقائي. ج: هو تفاعل يتسارع بالتبريد. د: هو تفاعل يتسارع بالحرارة. هـ: هو تفاعل تصدر عنه حرارة.
علينا في هذا السؤال تحديد أفضل تعريف للتفاعل الطارد للحرارة. في أي تفاعل كيميائي، تتحول المتفاعلات في بداية التفاعل لإنتاج النواتج في نهاية التفاعل. تختلف الترتيبات الكيميائية لكل من المتفاعلات والنواتج، كما أن لكل منها مستوى طاقة مختلفًا. يمكننا تصور مستويات الطاقة للمتفاعلات والنواتج باستخدام مثل هذا المخطط الذي يوضح الطاقة على المحور 𝑦 ومسار التفاعل بطول المحور 𝑥.
في المثال الذي نتناوله هنا، مستوى طاقة المتفاعلات على اليسار منخفض نسبيًّا مقارنة بالنواتج على اليمين؛ حيث إنها تقع في مستوى أعلى على المحور 𝑦. يوجد احتمال آخر وهو أن يكون مستوى طاقة النواتج أقل من المتفاعلات. توجد طريقة أخرى للتعبير عن تناقص الطاقة على مدار التفاعل، وهي أن تغير الإنثالبي أو Δ𝐻 التفاعل أقل من صفر. يعد التغير السالب في الإنثالبي سمة مميزة للتفاعل الطارد للحرارة.
يمكننا قول إنه أثناء التفاعل الطارد للحرارة، تنطلق طاقة عندما تتحول المتفاعلات إلى نواتج. عندما تنطلق هذه الطاقة من النظام إلى الوسط المحيط، فإنها غالبًا ما تكون في صورة حرارة، وذلك على الرغم من أن الطاقة عادة ما تكون عبارة عن مزيج من الطاقة الحرارية ونوع آخر من الطاقة على الأقل. إذن، الخيار الأنسب لهذا التعريف هو الخيار هـ؛ وهو تفاعل تصدر عنه حرارة. يطابق هذا الخيار معنى المصطلح «طارد للحرارة»؛ حيث «طارد» تعني متجهًا إلى الخارج و«حرارة» تعني الطاقة الحرارية. تنطلق الحرارة إلى خارج النظام.
لكن علينا توخي الحذر بشأن هذا التعريف المبسط الذي يتناول الحرارة. وكما ذكرنا في تعريف التفاعل الطارد للحرارة من قبل، هذا التفاعل ستنطلق منه طاقة قد تأخذ شكل حرارة أو لا. إذن، أي مما يلي أفضل تعريف للتفاعل الطارد للحرارة؟ الإجابة هي الخيار هـ؛ وهو تفاعل تصدر عنه حرارة.
