Ti capita mai, quando vuoi fare una torta
di trovare le banane marce,
gli utensili arrugginiti,
inciampare con il bicarbonato di sodio che finisce nell'aceto
e il forno che esplode?
Amico mio, tu e le tue reazioni chimiche siete vittima dell'entalpia e entropia
e sono forze con le quali devi fare i conti.
I tuoi reagenti sono tutti prodotti.
Cosa sono queste parole che iniziano per "E"?
L'entalpia è l'aumento
o il calo di energia durante una reazione chimica.
Ogni molecola ha una certa dose di energia potenziale
immagazzinata nei legami chimici tra gli atomi.
Le sostanze chimiche con più energia sono meno stabili
e, quindi, più reattive.
Immaginiamoci il flusso energetico in una reazione,
la combustione di idrogeno e ossigeno, giocando a crazy golf.
L'obiettivo è far salire la palla, il reagente, lungo la collinetta
e farla scendere dall'altra parte.
La palla ha bisogno di energia per arrivare in cima
e, quando scende, la rilascia all'ambiente circostante.
La buca rappresenta il prodotto o il risultato della reazione.
Terminato il periodo di reazione, la palla è in buca
e abbiamo il prodotto: l'acqua.
Questa è una reazione esotermica, come quando esplode il forno,
dove l'energia finale del prodotto è minore di quella iniziale
e la differenza è stata aggiunta all'ambiente circostante,
sotto forma di luce e calore.
Possiamo anche avere la reazione inversa,
una reazione endotermica,
dove l'energia finale è maggiore di quella iniziale.
Ed è ciò che cercavamo di ottenere con la nostra torta.
Il calore aggiunto dal forno cambia la struttura chimica
delle proteine delle uova e di vari componenti del burro.
Questa è l'entalpia.
Come avrai capito,
le reazioni esotermiche sono più frequenti di quelle endotermiche
perché richiedono meno energia.
Ma esiste un altro fattore che fa avvenire le reazioni:
l'entropia.
L'entropia misura la casualità di un prodotto chimico.
Questa è un'enorme piramide di palline da golf.
La sua struttura ordinata indica che ha bassa entropia.
Però, quando crolla, è un caos, con palle
che rimbalzano ovunque.
Un tale caos che alcune palline riescono ad oltrepassare la collina.
Il passaggio dall'ordine all'alta instabilità, o con entropia maggiore,
agevola la formazione di nuove reazione chimiche.
Come per le palline da golf, negli elementi chimici
la transizione dall'ordine al disordine aiuta il rilascio di alcuni reagenti
e favorisce l'inizio di una reazione tra loro.
Si può assistere ad entrambe entalpia ed entropia
Quando si accende un fuoco durante il campeggio per cucinare
Il cerino avrà l'energia giusta
per iniziare la combustione, una reazione esotermica
che converte il legno, materiale combustibile ad alta energia,
in anidride carbonica e acqua, che hanno un'energia più bassa
L'Entropia aumenta ed aiuta la reazione di combustione
Infatti i legni, che prima erano in ordine
sono ora diventati una nube disordinata di vapore acqueo e anidride carbonica
L'energia rilasciata da questa reazione esotermica
alimenta la reazione endotermica per cucinare la tua cena.
Buon appetito!