الطاقة الداخلية والإنثالبيا

2011 الطاقة و التفاعلات

گريس گوپر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

يُطلق على الطاقة الإجمالية داخل إحدى قطع المادة اسم طاقتها الداخلية. تتألف الطاقة الداخلية من الطاقة الحركية الكليّة لكافة جسيمات المادة (بسبب حركتها)، بالإضافة إلى طاقة الوضع المختزنة داخل الروابط الكيميائية للمواد

التي تتكوّن منها. فعندما تنبعث الحرارة أو يتم امتصاصها أثناء التفاعل الكيميائي، تنخفض الطاقة الداخلية أو تزيد، حسب الحالة.

ويميل الكيميائيون إلى استخدام مصطلح «تبدل الإنثالبيا» (أو تبدل المحتوى الحراري) للتعبير عن التغيرات التي تطرأ على الطاقة الداخلية الحاصلة أثناء التفاعل الكيميائي.

فإذا كان الضغط ثابتاً (كما هو الحال عندما يحدث التفاعل تحت الضغط

الجوي الطبيعي)، يكون تبدل الإنثالبيا في التفاعل مساوياً للتغير في الطاقة

الداخلية بين المتفاعلات والنواتج، ويقاس تبدل الإنثالبيا بنفس الوحدات التي تستخدم لقياس الطاقة: الجول أو السعرات الحرارية.وإذا كان التفاعل طارداً للحرارة (أي باعثاً للطاقة)،

فإن كمية تبدل الإنثالبيا هي كمية سالبة؛ لأن طاقة النواتج أقل من طاقة المتفاعلات. وعلى نحوٍ مشابه أيضاً، فإن تغيرات الإنثالبيا بالنسبة للتفاعلات الماصة للحرارة تكون موجبة. على

سبيل المثال، تتغير الإنثالبيا عندما يتبخر (1 جرام) من الماء مساوياً لـ 2.26 كيلوجول (الكيلو جول = 1,000 جول)، أو (9.46 كيلوسعر)، والعملية

المعكوسة (عندما يتكاثف 1 جرام من الماء فيتحول من غاز إلى سائل) لها تبدل إنثالبيا ناقص (2.26 كيلوجول) ناقص (9.46 كيلوسعر