Ha a kémiai kötések energiát tárolnak, miért kell energiát befektetni a felbontásukhoz?

Képzeld el úgy, mint egy golyót egy felföldön amelyet körbevesznek a hegyek, ezesetben a potenciális energia képezi a kémiai kötésekben jelen lévő energiát. Ahhoz, hogy te a golyót le tudd gurítani a hegyek mellett fekvő alföldre, előbb át kell tolnod a hegyeken (energiabefektetés), majd a hegytetőről legurulva ki tudod nyerni a potenciális energiáját.

A hegyre feltoláshoz szükséges energiát aktiválási energiának nevezzük.

Eloszor is hadd tisztazzak valamit, amirol nem derul ki, hogy a kerdezo nem tudja-e, vagy csak pongyolan fogalmazott.

Az egy dolog, hogy a kotesek energiat tarolnak, de spontan folyamatok csak a kisebb energiaallapot iranyaba mennek. Vagyis ha egy kotes nagyon keves energiat tarol, akkor azert nem fog semmi tortenni, mert nem tud meg kisebb energiaju allapotba atmenni. Es itt az a fontos, hogy a kotetlen forma (a legtobb kezenfekvo esetben) eleve kevesebb energiat tarol, mint a nem kotott, azaz nem csak a “kotes” tarol energiat, hanem a “nem kotes” is. Vagyis mondjuk a klor molekula azert nem szakad fel klor atomokra, mert hiaba tarol a kotes energiat, a kotes nelkuli klor atom tobb enegiat tarol.

Es mindez egyebkent magyarazza az energiagat okat is, hiszen ha a klort el akarjuk reagaltatni mondjuk hozza kevert hidrogennel, akkor elobb legalabb egy-ket klormolekulat fel kell szakitani egy kis befektetett energiaval, aztan mar minden megy magatol. Ez peldaul pont a klor eseteben nem igenyel nagy befektetest.

Szoktak mondani, hogy a benzin egesekor a C-C es a C-H kotesekben rejlo energiat hasznaljuk ki. Ez reszben igaz, csak pontatlan. A benzin egesekor a C-C es C-H kotesek CO2 es H2O kepzodes mellett C=O es O-H kotesekke alakulnak, es ezek szinten tartalmaznak energiat. Csak keveset. Vagyis az energiaKULONBSEGET tudjuk csak kiaknazni. A vizet meg a szen-dioxidot meg mar nagyon nehez tovabb reagaltatni, mert igen keves olyan kotes van, ami meg ezeknel is kevesebb energiat tartalmazna.

Ha mashonnan nezzuk a kerdest, akkor azt is kerdezhetjuk, hogy miert nincsenek olyan dolgok, amiknel szinte semennyi aktivalasi energia nem kell. De termeszetesen leteznek ilyenek, csak mivel nem kell nekik (szinte) aktivalasi energia az atalakulashoz, ezert egy kisebb tavaszi fuvallat hatasara is reakcioba lepnek valamivel. Ilyen anyagokat pont ezert nem talalni a termeszetben, mert mar reg reagaltak valamivel, de meg az eloallitasuk es tarolasuk is igen nehez es veszelyes. A benzin meg az oxigen azert fer meg egymas mellett, mert azert megis kell egy kis szikra legalabb az aktivalashoz. A nitrogen meg az oxigen pedig szuperul elvan a legkorben, mert a nitrogen aktivalasahoz iszonyu energia kell, hiaba lesz aztan a nitrogen-oxidok energiaja alacsonyabb valamivel. (A nitrogen egese nem is onfenntarto folyamat, mert a nitrogen-oxid keletkezesekor felszabadulo energia – azaz akulonbozet – kevesebb, mint ami a kovetkezo nitrogen aktivalasahoz kellene.)

"Nem létezik olyan változás, vagy változtatás az Univerzumban, ami ne igényelne energia befektetést..."

Ez nem igaz. Rengeteg spontán lejátszódó reakció létezik. Vagy te mennyi energiát fektetsz be, hogy a szellentésedet a szoba túloldalán is érezzék?

"Ha a kémiai kötések energiát tárolnak, miért kell energiát befektetni a felbontásukhoz?"

A kötés felbontásához azért kell energia, mert a kötött állapot felbomlása egy magasabb energiájú átmeneti állapoton keresztül történik. A kémiai kötések létrejötte mindig energetikailag kedvező. Ez tudom, hogy kissé ellentétes a józan paraszti ésszel, olyan vegyületek, amik bomlása nagy energiát szabadít fel, azok kialakulása az adott környezetében energetikailag kedvező. Pl. kémiai kötések kialakítását katalizáló enzimek más reakciókkal kapcsolják a szintézist, így az energetikailag kedvezővé válik, annak ellenére, hogy később, a kötés felbontásakor energia szabadulhat fel.

"Vagy te mennyi energiát fektetsz be, hogy a szellentésedet a szoba túloldalán is érezzék?"

Én semmit! :D de a rózsa illatú szellentésem, attól még odakerül valahogy! jelen esetben a levegőben fellépő légnyomáskülönbségek keltette energia a ludas...

A spontán lejátszódó reakciókhoz is szükséges kezdetben energia. Kisarkíthatod a dolgokat, de végső soron nem találhatsz olyan változással járó jelenséget, amihez semmilyen formában nem szükséges, vagy nem volt szükséges energia... Ha mégis, akkor az boszorkányság. :D

“Vagy te mennyi energiát fektetsz be, hogy a szellentésedet a szoba túloldalán is érezzék?”

A fing a koncentraciokulonbseg miatt fog szetterjedni. A koncentraciokulonbseg onmagaban egy energatikai tobbletet jelent az egyenletes eloszlashoz kepest. Vagyis ha tudnal ugy szellenteni, hogy a szellentes pillanataban is mar a szobaban mindenhol egyenletesen teruljon a szag, az neked kevesebb energiaba kerulne, mint az, hogy egyetlen pontra koncentralva tolod ki a szelet magadbol.

Maskepp mondva azzal, hogy koncentracokulonbseget hozol letre, tobblet energiat fektetsz a szellentesbe (ami a fing eloszlasakor szepen kiegyenlitodik), azaz eppen hogy te magad teszed bele azt az energiat ami ahhoz kell, hogy a szoba tulfelen is megerezzek a dolgot.

" jelen esetben a levegőben fellépő légnyomáskülönbségek keltette energia a ludas... "

Nem. Teljesen zárt szobában, légnyomás különbség nélkül is diffundálnak a gázmolekulák, mindenféle energia befektetés nélkül. És te eleve energia BEFEKTETÉSRŐL beszéltél. Ki fektet be energiát? Amiket mondasz, az a termodinamikai tövényszerűségek nem-ismeretéről árulkodnak. Az, hogy egy alapállapotú rendszerben van energia, és az az energia elég arra, hogy bizonyos reakciók aktiválási energiáját átugorja, az nem azt jelenti, hogy azért, hogy az a reakció végbemenjen energiát fektettek volna. Ez egy spontán reakció, amik ismérve, hogy energia befektetés nélkül is végbemennek.

Érdekes téma ez a bélgázok terjedése, és kiváltó okai, de kanyarodjunk inkább vissza szerintem a kérdésre. :D

Arra próbáltam utalni,hogy bárminek a felbontásához energia szükséges. Tehát: azért kell energia hozzá, mert energia befektetés hiányában nem lehetséges a tudatos felbontása semminek.

"Tehát: azért kell energia hozzá, mert energia befektetés hiányában nem lehetséges a tudatos felbontása semminek."

Irgalom attya... milyen kémiai kötés felbomlása tudatos?????

"A fing a koncentraciokulonbseg miatt fog szetterjedni. "

A fingmolekulák a koncentráció különbségtől függetlenül, nulla energiabefektetéssel molekuláris diffúziót végeznek. Ezt a folyamatot a teljes koncentráció kiegyenlítődés után is folytatják.

"Maskepp mondva azzal, hogy koncentracokulonbseget hozol letre, tobblet energiat fektetsz a szellentesbe "

Itt senki nem tudja, hogy mit jelent az energia befektetés??? :D Nem fektetsz be energiát. Akkor fektetnél be energiát, ha egy egyenletes gázkeverékből hoznád létre a gradienst. De nem ez történik. Attól, hogy fingáskor a rednszer energiája nagyobb, nem következik, hogy abba energia lett befektetve.