Kender du det, du skal til at bage en kage,
men dine bananer er gået i forrådnelse,
dit bestik er rustet,
du falder og spilder alt bagepulveret i beholderen med eddike,
og så eksploderer din ovn?
Du og dine kemiske reaktioner har været udsat for entalpi og entropi, min ven,
og mand, det er kræfter, man skal tage alvorligt.
Nu er alle reaktanterne blevet produkter.
Så hvad er alle disse "E"-ord?, og hvad kan de?
Lad os starte med entalpi,
en stigning eller et fald i energi under en kemisk reaktion.
Ethvert molekyle har en vis mængde kemisk potentiel energi
lagret i bindingerne mellem dens atomer.
Stoffer med mere energi er mindre stabile,
og derfor mere tilbøjelige til at reagere.
Lad os forestille os strømmen af energi i en reaktion,
forbrændingen af hydrogen og ilt, ved at spille en runde minigolf.
Vores mål er at få en bold, reaktanten, op ad en lille forhøjning
og ned på den anden meget stejlere skråning.
Der hvor bakken går op, er vi nødt til at tilføre energi til bolden,
og der hvor den går ned, frigiver bolden energi til dens omgivelser.
Hullet repræsenterer produktet eller resultatet af reaktionen.
Når reaktionen slutter, er bolden i hullet,
og vi har vores produkt: vand.
Dette er, som da vores ovn eksploderede, en eksoterm reaktion,
som betyder, at den endelige kemiske energi er mindre end den oprindelige energi,
og forskellen er blevet tilføjet til omgivelserne
som lys og varme.
Vi kan også forestille os den modsatte type reaktion,
en endotermisk reaktion,
hvor den endelige energi er større end den oprindelige energi.
Det er, hvad vi forsøgte at opnå ved at bage vores kage.
Den tilføjede varme fra ovnen ville ændre den kemiske struktur
af proteinerne i æggene og forskellige stoffer i smørret.
Så det er entalpi.
Som du måske kan gætte,
er der større sandsynlighed for at eksoterme reaktioner sker end endoterme,
fordi de kræver mindre energi for at forekomme.
Men der er en anden uafhængig faktor, der får reaktioner til at ske:
entropi.
Entropi måler et stofs tilfældighed.
Her er en kæmpe pyramide af golfbolde.
Dens ordnede struktur betyder, at den har lav entropi.
Men når den kollapser, er der kaos overalt,
bolde hoppende vidt omkring.
Så meget at nogle endda vil hoppe over højen.
Dette skift til ustabilitet, eller højere entropi,
kan få reaktioner til at ske.
Ligesom med golfboldene, får overgangen i kemiske stoffer
fra struktur til uorden nogle af reaktanterne over forhøjningen
og lader dem starte en reaktion.
Du kan se både entalpi og entropi på spil,
når du tænder et lejrbål for at lave mad.
Din tændstik tilføjer nok energi
til at aktivere den eksotermiske reaktion kaldet forbrænding,
der omdanner det energirige brandbare materiale i træet
til det mindre energirige kuldioxid og vand.
Entropi øger og hjælper også reaktionen undervejs,
fordi det pæne, organiserede stykke træ
nu er omdannet til tilfældigt bevægende vanddamp og kuldioxid.
Energien udgydt af denne eksoterme reaktion
driver den endoterme reaktion under tilberedningen af din mad.
Bon appétit!