What triggers a chemical reaction? - Kareem Jarrah
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0:07 - 0:09你想去烘培一个蛋糕
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0:09 - 0:11但是发现香蕉都腐烂掉了
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0:11 - 0:12餐具也都生锈了
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0:12 - 0:16你不小心摔了一跤
把所有的烘焙粉都倒在了醋瓶子里面 -
0:16 - 0:18然后你的烤箱就爆炸了!
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0:18 - 0:24朋友们, 你和你的化学反应都成为了焓和熵的受害者
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0:24 - 0:26孩子,这是可以预料到的吗?
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0:26 - 0:29现在,你的反应物都成了产物
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0:29 - 0:33所以,这些“E”是什么,他们又代表了什么
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0:33 - 0:35让我们先从焓开始
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0:35 - 0:39它是在化学反应过程中
能量的增加或者减少 -
0:39 - 0:43每一个分子都有一定的化学势能
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0:43 - 0:46存储在它原子之间的化学键中
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0:46 - 0:49能量越高的化学物质越不稳定
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0:49 - 0:52因此就越有可能发生反应
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0:52 - 0:55让我们通过一轮疯狂的高尔夫
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0:55 - 1:01来看看在氢氧燃烧反应中
能量是怎么流动的吧 -
1:01 - 1:05我们的目标是将这个球,
反应物,上升一些 -
1:05 - 1:08然后向另一个陡峭的斜坡下滚
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1:08 - 1:11在上坡的时候,我们需要给球输入能量
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1:11 - 1:16当它下滚时, 它会向周围释放能量
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1:16 - 1:20而洞则代表了产物,
或者说反应的结果 -
1:20 - 1:24当反应周期结束时,
球会掉入洞中 -
1:24 - 1:27然后我们将得到产物——水
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1:27 - 1:31这,像刚才说的微波炉爆炸一样,
是放热反应 -
1:31 - 1:35指的是化学反应后的能量会比开始前的少
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1:35 - 1:38而这些差量会以光或者热量的形式
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1:38 - 1:41释放到周围的环境中
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1:41 - 1:43当然,还有另一种相反的反应
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1:43 - 1:45吸热反应
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1:45 - 1:48指的是最后的能量比反应开始前要多
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1:48 - 1:52在烘焙蛋糕时产生的就是这种反应
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1:52 - 1:55烤箱中升高的温度会改变
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1:55 - 1:59鸡蛋中蛋白质和黄油中各种物质的化学结构
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1:59 - 2:01这便是焓
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2:01 - 2:02你可能会想
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2:02 - 2:07放热反应比吸热反应更容易发生
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2:07 - 2:10因为相比之下,它需要的能量更少
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2:10 - 2:14但还有另一个独立的因素,
也可以让化学反应发生: -
2:14 - 2:15熵
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2:15 - 2:19熵衡量了化学物质的混乱程度
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2:19 - 2:22这里有一个用高尔夫球堆成的巨大金字塔
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2:22 - 2:25它结构规整,
意味着较低的熵 -
2:25 - 2:28然而,当它倒塌时,就会混乱一片
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2:28 - 2:30球弹跳的到处都是。
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2:30 - 2:34多到有些球直接翻过了山坡
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2:34 - 2:37这种转向不稳定状态
或者说较高的熵的趋势 -
2:37 - 2:40能让反应发生
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2:40 - 2:43和高尔夫球一样,
真实的化学物质中 -
2:43 - 2:48这种从有次序到无次序的转变
会使某些反应物越过能垒 -
2:48 - 2:51使它们产生反应
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2:51 - 2:56可以看到,在你点燃营火准备煮晚餐时,
焓和熵同时起了作用 -
2:56 - 2:58你的火柴提供了足够的能量
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2:58 - 3:02启动放热的燃烧反应
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3:02 - 3:06进而转化木头中的
高能量可燃物质 -
3:06 - 3:09成能量低的二氧化碳和水。
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3:09 - 3:14熵也会增加以及帮助反应持续进行
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3:14 - 3:16这是因为排列整齐,有条理的木头
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3:16 - 3:22现在转化为自由移动的
水蒸汽和二氧化碳 -
3:22 - 3:24这些放热反应放出的能量
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3:24 - 3:28正好提供煮晚餐的吸热反应的热能
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3:28 - 3:30祝你好胃口!
- Title:
- What triggers a chemical reaction? - Kareem Jarrah
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- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
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- 03:46
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