Le reazioni chimiche avvengono in ambienti o sistemi che possono essere: aperti, chiusi o isolati. La reazione chimica inizia con dei reagenti che si trasformano in prodotti con la possibilità di liberare o meno calore.
Durante una reazione si può libera energia, oppure è necessario aggiungere energia: Reazioni esotermiche ed endotermiche
Sistemi aperti, chiusi, isolati
In un sistema aperto i prodotti di reazione e il calore possono uscire nell’ambiente, In un sistema aperto i nuovi reagenti e il calore possono entrare nel sistema.
Un sistema aperto è il corpo umano che si alimenta dall’esterno, svolge un lavoro, libera calore all’esterno.
Un sistema chiuso è una bottiglia d’acqua chiusa, l’acqua non entra e non esce, ma assorbe o perde calore.
Un sistema ancora più chiuso è il sistema isolato o adiabatico, in cui non c’è neanche lo scambio di calore: Es. il thermos del tè caldo.
In un sistema isolato sia nelle reazioni esotermiche che nelle reazioni endotermiche l’energia totale è invariata.
Energia del sistema U
In un sistema chiuso esiste energia potenziale ed energia cinetica:
l’energia potenziale è nei legami chimici forti e deboli, mentre l’energia cinetica è nel movimento degli atomi e molecole, l’energia cinetica è espressione del calore del sistema.
La somma di energia potenziale e cinetica è l’energia interna del sistema.
Se il sistema è isolato l’energia interna del sistema è costante: U.
Durante una reazione chimica l’energia di sistema U cambia.
La differenza di U è data dall’energia U dei prodotti meno l’energia U dei reagenti.
Delta U = ΔU
ΔU = U prodotti – U reagenti
ΔU si può anche esprimere come il calore di reazione Q + il lavoro.
Cos’è sto lavoro L ?
Sono i nuovi legami dei nuovi prodotti.
ΔU = Q + L