Tym postem zaczynamy bardzo krótką serię o termochemii, czyli takiej gałęzi chemii, która będzie się fokusować na przemianie energii, która jest związana z reakcją chemiczną.
Zaczniemy od bardzo prostych i intuicyjnych pojęć, które maturzysta znać musi :
1. Układ, czyli pępek świata
Nie jesteś pępkiem świata, nikt na Ciebie nie będzie patrzył.
Typowy rodzic.
Układem będziemy właśnie nazywać taki nasz własny pępek świata, a więc coś co nas interesuje w danym momencie, na co patrzeć będziemy. Zatem układem będziemy nazywać obszar naszego zainteresowania − może to być probówka, kolba, ogromny przemysłowy reaktor czy cały pokój. Natomiast wszystko wokół będziemy nazywać otoczeniem (logiczne).
2. Otoczenie
Generalnie można by powiedzieć, że cały wszechświat mógłby stanowić otoczenie dla naszego układu[1] , jednak ciężko sobie wyobrazić, że reakcja chemiczna, którą przeprowadzasz w kuchni, kiedy rodziców nie ma w domu, wywiera jakiś wpływ na to co się dzieje w Warszawie… Dlatego też zakładamy, że otoczenie to jest to najbliższe otoczenie.
3. Układy można podzielić ze względu na to, co mogą wymieniać z otoczeniem
Są trzy rodzaje układów, które musisz znać Ty, w rzeczywistości nie są to jeszcze wszystkie możliwości. Te istotne na razie dla nas, zbierzemy w tabelce.
Układ otwarty | Układ zamknięty | Układ izolowany |
Może wymieniać z układem materię oraz energię | Może wymieniać z układem tylko energię | Nic nie może wymieniać z układem |
Przez materię rozumiemy tutaj substancje, czyli zwyczajnie nasze produkty lub substraty. Przykładem otwartego układu jest zwyczajna probówka. Jeśli będzie tam przebiegać reakcja rozkładu węglanu wapnia, to będzie się tam wydzielał gaz, który tą probówkę opuści − jeśli tylko mu na to pozwolimy! Bo możemy przecież taką probówkę zakorkować i uwięzić tam powstający CO2 (i robimy układ zamknięty).
CaCO3 ⟶ CaO + CO2 ↑
A jak zrobić układ izolowany? Takim trochę naciąganym (przybliżonym) przykładem byłaby herbata w termosie.
[1] Generalnie układ + otoczenie = wszechświat.