الکتروشیمی چیست؟

چکیده

در برخی از واکنش های شیمیایی گرما تولید می شود و در برخی دیگر گرما از محیط گرفته می شود.

توضیح اولیه

گرما و سرما

گرما و سرما را چگونه می توان توصیف کرد؟ چرا وقتی به گرما فکر می کنیم به یاد آتش می افتیم و وقتی به سرما فکر می کنیم به یاد یخ می افتیم؟ برای پاسخ به این پرسش به سراغ انرژی جنبشی می رویم. جسم گرم، انرژی جنبشی زیادی دارد و آن را به محیط اطراف خود می دهد. جسم سرد، انرژی جنبشی کمی دارد و انرژی محیط را جذب می کند. واحد گرما ژول است.

ترموشیمی

در شیمی دو نوع گرما وجود دارد. نوع اول آن از فعالیت فیزیکی حاصل می شود. هر چه فعالیت و تحرک سیستمی بیش تر باشد، برخورد مولکول ها بیش تر می شود. نتیجه ی این برخوردها تولید گرما و افزایش انرژی جنبشی سیستم می باشد.( مانند زمانی که فشار سیستم را افزایش می دهید ). دومین نوع گرما از طریق فرایندهای شیمیایی ایجاد می شود. در این مورد برخی از پیوندهای شیمیایی شکسته و پیوندهای جدیدی تشکیل شده و انرژی آزاد می شود. انرژی آزاد شده به مولکول ها داده می شود که سبب افزایش برخوردها می شود و نتیجه ی آن همانند فعالیت های فیزیکی، ایجاد گرما است. عکس این عمل نیز ممکن است اتفاق بیافتد؛ یعنی گاهی پیوندها شکسته شده و پیوندهای جدید تشکیل می شود و سیستم از محیط انرژی جذب می کند. این اتفاق موجب سرد شدن محیط می شود.

همان طور که ماده در اطراف ما وجود دارد، انرژی نیز همه جا در  محیط اطراف ما وجود دارد. مثلاً می گوییم امروز هوا خیلی گرم است. اما چرا هوا گرم می شود؟ یکی از علت های اصلی این امر آن است که خورشید گرما یا انرزی زیادی تولید می کند و مانند یک کوره، کره ی زمین را گرم می کند. وقتی مقدار زیادی از انرژی تابشی خورشید به زمین می رسد، این انرژی به اتم ها و مولکول های موجود در هوا و خاک منتقل می شود و آن ها را گرم می کند. در واقع خورشید سبب افزایش تحرک و فعالیت مولکول ها و افزایش دمای آن ها می شود.

انرژی پیوندهای شیمیایی

وقتی یک تکه چوب را می سوزانید چه اتفاقی می افتد؟ وقتی چوب می سوزد، انرژی پیوندهای شیمیایی آن آزاد می شود. می دانیم گیاهان برای رشد خود به نور خورشید نیاز دارند. نور خورشید به گیاهان می رسد و به انجام فرایند فتوسنتز کمک می کند. این فرآیند سبب می شود تا انرژی گرفته شده از خورشید در پیوندهای شیمیایی گیاه ذخیره شود. هنگام سوختن چوب این ارژی آزاد می شود که همان گرما است.

مترجم: راضیه کریمی