発熱反応とは何ですか？

物質の相変化は、吸熱と発熱の2つの基本的なカテゴリーに分けられます。 発熱は、ギリシャ語で「外熱」を意味し、吸熱の「内熱」とは対照的です。 アイスキューブが液体に溶けてから沸騰して蒸気になるときなど、新しい化学結合を形成するには、吸熱反応に熱またはエネルギーが必要です。 一方、発熱反応は、それらを促進するために必要なエネルギーよりも多くのエネルギーを生成し、反応周辺の温度が上昇します。 これは、雨が雲に形成されたときや、雨が地面の氷に凍ったときでも起こります。

最も実例となる発熱反応のいくつかは炎に関係しています。 マッチ、キャンプファイヤー、花火、ロケットは発熱反応を利用して、さまざまな目的に使用されるエネルギーを生成します。 多くは、パン作り、スープの調理、手を温めるなどの吸熱反応を促進します。 ただし、発熱反応は熱を発するだけではありません。 彼らはしばしば、活性化のエネルギーと呼ばれるものを提供するエネルギーの少なくとも最初の供給を必要とします。 ただし、発熱反応では、投資されるエネルギーは常に生成される総エネルギーよりも少なくなります。 火花が炎より大きくなることはありません。

他の発熱反応は経験しにくいです。 別の一般的な発熱反応である金属に錆が形成されると、プロセスによって熱が放出されているようには見えません。 ただし、熱は放出されています。 数時間にわたって、水分、光、温度のちょうど良い条件で、鉄と酸素が混ざると酸化鉄とわずかな熱が生成されます。

科学者は、熱量計と呼ばれる機器を使用して、相変化または化学反応によって生成される熱量を測定します。 これには、生成された温度変化を測定するために水浴で反応を行うことが含まれます。 結果は、特定の反応が吸熱性か発熱性かを示しています。

化学教師は、発熱反応の原理を説明するために、慎重に監督されたいくつかの実験のうちの1つ以上をしばしば使用します。 レッスンは、マッチを照らし、火花が硫黄と酸素の間の発熱反応に点火して熱を発生させる方法を説明するのと同じくらい簡単です。 別の一般的な実験では、水と携帯用加熱パックでも使用される除氷剤である塩化カルシウムを混合し、反応によって生成される熱量を測定します。

多くの法医学者は、発熱反応を徹底的に研究しています。 まず、さまざまな化学反応がどのように発生し、どのくらいの熱が発生するかを学習する必要があります。 調査員として、この知識は、火災や爆発の原因を発見し、将来それらを消火する最善の方法を決定するために、彼らをより良く装備します。