Hvorfor bliver kemiske forbindelser varme?

Baggrundsviden

Kemiske forbindelser bliver ikke varme. En kemisk reaktion kan skabe eller forbruge energi(varme) afhængig af hvilke kemiske forbindelser, der er involveret. Når to atomer danner et molekyler sker det fordi deres potentiale(energi) falder, de bliver altså mere stabile. Langt fra alle atomer reagerer med hinanden, i så fald ville verden bryde sammen, det kan forklares med kvantekemi og er rimelig kompliceret - men pointen er, alle atomer reagerer ikke, men reagerer de, falder deres potentiale(energi). I kemi er der et begreb som beskriver styrken af en binding, som netop er lig med faldet i potentiale for de to atomer, den hedder entalpi(ej pensum). 

Termodynamikkens 1. lov beskriver, at energien er konstant i vores univers. Det betyder, vi ikke kan ødelægge energi - måske lidt svært at forstå, men når bilen kører, bliver alt energien omdannet til varme i form af friktion mod luften og asfalten - den forsvinder altså ikke. 

Nu ved du, potentialet(energien) falder, når to atomer laver en binding, og du ved energien er konstant i vores univers. Den energi som potentialet falder med forsvinder altså ikke, men bliver omdannet til en anden form for energi, næsten altid varme - mængden ved du faktisk også hvad er, nemlig entalpien for den givne binding(meget er ej pensum her).  

Man opdeler reaktion i to typer: en der forbruger varme(endoterm), og en afgiver varme(exoterm). Et eksempel kunne være afbrænding af benzin, den afgiver varme, og et andet - fordampning af vand er endoterm, der er derfor man fryser, når man går ud af badet - der forbruger altså dit kropsvarme. Hvilken type reaktion det er, kan beregnes ved at betragte entalpien for bindinger før og efter reaktion er sket. 

Du ved nu, at lave en binding giver energi, men hvad med at ødelægge en binding? Det koster energi, fordi system har en lavere energi, hvis den er bundet og hvis atomerne skal tilbage i deres ikke bundne tilstand, skal du altså give dem energi(husk du kan ikke skabe eller ødelægge energi. Derfor kan du nu betragte reaktioner kvalitativt

reaktion 1(endoterm, optager varme): mange binding -> få bindinger, de mange binding skal ødelægges for de kan dannes til de færre bindinger - det betyder, du putter mere energi ind i system end du får ud af det(med den antagelse at alle bindinger er lige stærke, som blot er for at gøre det lettere at betragte - i virkeligheden er bindinger af forskellig styrke). 

reaktion 2(exoterm, frigiver varme): få bindinger -> mange bindinger, kun få bindinger skal ødelægges, men du laver mange bindinger og for derved frigivet energi. 

Spørgsmål

Når magnesium og saltsyre blandes, dannes der

Du starter altså med 5 atomer uden bindinger, og ender med 5 atomer, hvoraf de 2 er bundet. Du skal altså ikke ødelægge nogle bindinger i starten, og produktet indeholder en binding, som du ved er exoterm(afgiver varme). 

Skriv hvis du vil ha' uddybet noget.