واکنش گرماگیر: وقتی دنیا سرما را جذب می‌کند
واکنش گرماگیر چیست؟
به طور ساده، یک واکنش گرماگیر۱ واکنشی است که برای انجام شدن به انرژی گرمایی از محیط اطراف نیاز دارد. در این واکنش‌ها، انرژی جذب می‌شود و در نتیجه، محیط اطراف سردتر می‌شود. اگر تا به حال یک بستهٔ خنک‌کننده (مثل آن‌هایی که در کیف ناهار استفاده می‌شود) را لمس کرده باشید، احساس سرما دقیقاً به همین دلیل است. یک واکنش گرماگیر در داخل بسته در حال رخ دادن است و گرما را از دست شما می‌گیرد.
انواع تغییرات گرماگیر
تغییرات گرماگیر می‌توانند به دو دستهٔ اصلی تقسیم شوند: تغییرات فیزیکی و تغییرات شیمیایی. درک این تفاوت بسیار مهم است.
| نوع تغییر | توضیح | مثال ملموس |
|---|---|---|
| تغییر فیزیکی | در این تغییر، فقط حالت فیزیکی ماده عوض می‌شود و مولکول‌ها یکسان می‌مانند. | ذوب یخ، تبخیر آب |
| تغییر شیمیایی | در این تغییر، مادهٔ جدیدی با خواص کاملاً متفاوت تولید می‌شود. | پختن کیک، تجزیه کردن مواد توسط گرما |
واکنش گرماگیر در آشپزخانه و طبیعت
بسیاری از اتفاقات روزمره در اطراف ما واکنش‌های گرماگیر هستند. وقتی شما یک بسته‌یخ را روی یک ضربدیدگی می‌گذارید، یخ در حال ذوب شدن است. این یک تغییر فیزیکی گرماگیر است. یخ برای تبدیل شدن به آب، گرما را از بدن شما جذب می‌کند و در نتیجه آن ناحیه سرد و بی‌حس می‌شود. مثال دیگر، فرآیند عرق کردن است. وقتی عرق از روی پوست شما تبخیر می‌شود، برای این تغییر حالت (از مایع به گاز) به گرما نیاز دارد. این گرما را از بدن شما می‌گیرد و باعث خنک شدن شما می‌شود.
در طبیعت نیز این واکنش‌ها دائماً در جریان هستند. فتوسنتز۲ در گیاهان یک نمونهٔ بسیار مهم و پیچیده از یک واکنش شیمیایی گرماگیر است. گیاهان با استفاده از انرژی نور خورشید، دی‌اکسیدکربن و آب را به قند و اکسیژن تبدیل می‌کنند. در اینجا، نور خورشید منبع انرژی است.
چگونه یک واکنش گرماگیر را تشخیص دهیم؟
تشخیص این واکنش‌ها معمولاً آسان است. مهم‌ترین سرنخ، احساس سرما است. اگر ظرف یا محیطی که واکنش در آن رخ می‌دهد سرد شود، به احتمال زیاد با یک واکنش گرماگیر روبرو هستید. برای مثال، وقتی نیترات آمونیوم را در آب حل می‌کنید، ظرف به طور محسوسی سرد می‌شود. این یک آزمایش ساده و ایمن برای نمایش این مفهوم است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. این یک اشتباه رایج است. اگر برای شروع یک واکنش به گرما نیاز باشد اما در حین واکنش گرمای بیشتری تولید شود، آن واکنش گرمازا۳ است. در واکنش گرماگیر، انرژی از محیط جذب می‌شود و محیط سرد می‌شود.
بله، دقیقاً! شکلات برای ذوب شدن و تبدیل از حالت جامد به مایع، باید گرما جذب کند. اگر یک تکه شکلات را در کف دست خود بگیرید، گرما از دست شما جذب شده و شکلات ذوب می‌شود.
زیرا هوا از بخار آب اشباع شده است و فرآیند تبخیر که یک فرآیند گرماگیر است، به کندی یا به سختی انجام می‌شود. در نتیجه گرما از بدن شما به اندازهٔ کافی جذب نمی‌شود و شما احساس خنکی نمی‌کنید.
پاورقی
۱واکنش گرماگیر (Endothermic Reaction): واکنشی که در آن انرژی به شکل گرما از محیط جذب می‌شود.
۲فتوسنتز (Photosynthesis): فرآیندی که در آن گیاهان با استفاده از انرژی نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن را به غذا (قند) و اکسیژن تبدیل می‌کنند.
۳واکنش گرمازا (Exothermic Reaction): واکنشی که در آن انرژی به شکل گرما به محیط اطراف پس داده می‌شود.
