تفاعل ماص اللحرارة

الإنثالبي قبل وبعد التفاعل

توصف التفاعلات الكيميائية بأنها ماصة للحرارة عندما يكون الفرق في الإنثالبية العيارية \Delta H^\circ ذو إشارة موجبة.[1]

والإنثالبي H هو مجموع الطاقة الداخلية للنظام الداخل في التفاعل وحاصل ضرب الضغط في الحجم. وتلك هي المحتوي الحراري للنظام عندما يكون الضغط ثابتا. [2] أي أن التفاعل الماص للحرارة هو تفاعل يمتص طاقة من الوسط المحيط به في شكل حرارة. وهو يشكل معكوس التفاعل الناشر للحرارة.

إذا رمزنا إنثالبي المواد الداخلة في التفاعل H_1 وإنثالبي المواد الناتجة من التفاعل H_2 فيكون الفرق \Delta H. وبناءا على ذلك تكون كمية الطاقة التي يمتصها التفاعل الماص للحرارة هي:

\Delta H = H_2 - H_1 > 0

تدل المعادلة على أن إشارة \Delta H أكبر من الصفر ، أي أن إشارتها موجبة. هذا الاصطلاح اخاص بالإشارة معناه أن 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. والاختلاف بين ذلك وتفاعل الناشر للحرارة هو ان 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 أن يستمر التفاعل فلا بد من أن 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 ذو إشارة سالبة. ولذلك تحتاج التفاعلات الماصة للحرارة عادة إلى درجة حرارة عالية ، حيث أن تحت تلك الظروف يتزايد جزء الإنتروبيا المنتمي إلي الإنثالبي الحر طبقا لمعادلة جيبس-هلمهولتز.


Enthalpieprofil einer endothermen Reaktion Legende:
\!\ H := \text{Enthalphie}
\!\ \Delta^{\ddagger}H := \text{Aktivierungsenthalpie}
\!\ \Delta_\mathrm{R} H := \text{Reaktionsenthalpie}

إلى اليسار: حالة المواد الداخلة في التفاعل : مستقرة
في الوسط: حالة انتقالية 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 :

\mathrm{C + H_2O \ \xrightarrow{\triangle} \ CO + H_2}.

ينتج عنه غاز الهيدروجين وغاز أول أكسيد الكربون.