تفاعل ماص للحرارة

إن التفاعل الماص للحرارة في الكيمياء وفي أالديناميكا الحرارية (بالإنجليزية : Endothermic reaction) التفاعل الذيقد يكون فيه للنواتج طاقة أعلى من المواد الداخلة في التفاعل. وبالتالي يحتاج سريان التفاعل إلى حرارة نعطيها له من الخارج بحيث يتم التفاعل. ولهاذا نقول إنه تفاعل يمتص حرارة، بدون تلك الحرارة التي نزوده بها لا يبدأ التفاعل ولا يستمر. وقد يتم التفاعل عن طريق امتصاص الحرارة من الوسط المحيط.

زيادة درجة الحرارة لمثل هذه التفاعلات يؤدي إلى زيادة سرعة التفاعل وبالتالي اتجاه التفاعل إلى الاتجاه الأمامي (في التفاعل العكوس). والتفاعلات الماصة للحرارة هي عكس التفاعلات المنتجة للحرارة، والتي ينبعث منها حرارة. مثال على التفاعل المنتج للحرارة أحتراق الخشب بأكسجين الهواء.

وبالرغم من حتى عملية تكسر الروابط بين المتفاعلات في أي عملية كيميائية تتطلب كمية مبدئية من الطاقة (طاقة تنشيط). يسير التفاعل الماص للحرارة بالطريقة الآتية :

المتفاعلات + طاقة ← النواتج

الإنثالبي قبل وبعد التفاعل

توصف التفاعلات الكيميائية بأنها ماصة للحرارة عندماقد يكون الفرق في الإنثالبية العيارية ${\displaystyle \Delta H^{\circ$ ذوإشارة موجبة.

والإنثالبي H هومجموع الطاقة الداخلية للنظام الداخل في التفاعل وحاصل ضرب الضغط في الحجم. وتلك هي المحتوي الحراري للنظام عندماقد يكون الضغط ثابتا. أي حتى التفاعل الماص للحرارة هوتفاعل يمتص طاقة من الوسط المحيط به في شكل حرارة. وهويشكل معكوس التفاعل الناشر للحرارة.

إذا رمزنا إنثالبي المواد الداخلة في التفاعل ${\displaystyle H_{1$ وإنثالبي المواد الناتجة من التفاعل ${\displaystyle H_{2$ فيكون الفرق ${\displaystyle \Delta H$ . وبناءا على ذلك تكون كمية الطاقة التي يمتصها التفاعل الماص للحرارة هي:

{\displaystyle \Delta H=H_{2 -H_{1 >0

تدل المعادلة على حتى إشارة ${\displaystyle \Delta H$ أكبر من الصفر ، أي حتى إشارتها موجبة. هذا الاصطلاح اخاص بالإشارة معناه حتى التفاعل يمتص حراره من الوسط المحيط. أي أنه لا بد لنا من إمداد مثل هذا التفاعل بحرارة من الخارج لكي يتم.

سريان التفاعل الماص للحرارة

مثلما يسير التفاعل الناشر للحرارة يسير التفاعل الماص للحرارة على خطوتين. تلزم طاقة تنشيط معينة تعطى إلى المواد الداخلة في التفاعل ، وبعد التفاعل سيتحرر جزء من تلك الطاقة وتنطلق حرة. والإختلاف بين ذلك وتفاعل الناشر للحرارة هوان تلك الطاقة الناتجة من التفاعل تكون اقل من الطاقة المنشطة ، وهي من أجل ذلك لا تكفي لاستمرار التفاعل.

تكون طاقة التفاعل موجبة.

ذلك إذا أردنا حتى يستمر التفاعل فلا بد من حتى نقوم بتزويد التفاعل بطاقة من الخارج باستمرار.

لكي يسير التفاعل الماص للحرارة لا بد من السماح لإنتروبية النظام من الزيادة ، بذلك يمتلك النظام إنثالبي حر ذوإشارة سالبة. ولذلك بحاجة التفاعلات الماصة للحرارة عادة إلى درجة حرارة عالية، حيث حتى تحت تلك الظروف يتزايد جزء الإنتروبيا المنتمي إلي الإنثالبي الحر طبقا لمعادلة گيبس-هلمهولتز.

Legende:

{\displaystyle \!\ H:={\text{Enthalphie

{\displaystyle \!\ \Delta ^{\ddagger H:={\text{Aktivierungsenthalpie

{\displaystyle \!\ \Delta _{\mathrm {R H:={\text{Reaktionsenthalpie

إلى اليسار: حالة المواد الداخلة في التفاعل : مستقرة
في الوسط: حالة انتنطقية لمواد المتفاعلة : غير مستقرة
إلى اليمين: الحالة النهائية لنواتج التفاعل : شبه مستقرة]]

مثال : عندما نمرر بخار الماء على سطح فحم حجري يجري تفاعل ماص للحرارة :