"Η φωτιά είναι καλός υπηρέτης,

μα πολύ κακός αφέντης"

(Κινέζικη παροιμία)

Η Χημεία της Φωτιάς

Πυρκαγιές 

🌍Ένα επαναλαμβανόμενο φαινόμενο του καλοκαιριού σε όλο τον πλανήτη αλλά και στη χώρα μας, με καταστροφικές συνέπειες για τον άνθρωπο, τα οικοσυστήματα, το περιβάλλον και το κλίμα, είναι οι πυρκαγιές. Όλοι έχουμε αναρωτηθεί πώς προκαλούνται, όμως δεν γνωρίζουμε όλοι ποια είναι η χημική διαδικασία που διενεργείται.

Τα αίτια που προκαλούν αρχικά τις πυρκαγιές μπορεί να είναι φυσικά ή ανθρωπογενή.

🌲Φυσικά αίτια

• Κεραυνοί
• Έκρηξη ηφαιστείου
• Αυτοανάφλεξη σε περιόδους μεγάλης ξηρασίας
• Σπίθες από πτώση βράχων

👫Ανθρωπογενή αίτια

• Απόρριψη αναμμένων τσιγάρων 
• Απόρριψη σκουπιδιών
• Εμπρησμοί!!
• Δραστηριότητες εξοχικών κατοικιών
• Γεωργικές δραστηριότητες

Ένας ακόμη παράγοντας φυσικά είναι η κλιματική αλλαγή που επιφέρει μεγαλύτερες περιόδους ξηρασίας, παρατεταμένες περιόδους υψηλών θερμοκρασιών και ακραία καιρικά φαινόμενα.

Σύνθεση φωτιάς

🔥Η φωτιά (που βλέπουμε) είναι το αποτέλεσμα μιας αντίδρασης που στη χημεία ονομάζεται καύση. Για να δημιουργηθεί πρέπει να υπάρχουν τρία πράγματα: καύσιμο, οξυγόνο και ενέργεια. Όταν η καύση φτάσει στο λεγόμενο σημείο ανάφλεξης τότε παράγονται φλόγες, οι οποίες αποτελούνται από οξυγόνο, άζωτο και κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα.

Από που προέρχεται όμως η ενέργεια, που είναι ένα από τα απαιτούμενα συστατικά για να δημιουργηθεί η φωτιά;

Μεταβολή ενέργειας κατά τις χημικές μεταβολές

☝Κάθε ουσία, εκτός από τα άτομα, τα μόρια ή τα ιόντα, κουβαλά ενέργεια, τη χημική ενέργεια, η οποία οφείλεται στις δυνάμεις του δεσμού (που συγκρατούν τα άτομα στο μόριο), στις έλξεις των μορίων και των υποατομικών σωματιδίων, στην κίνηση των ατόμων, μορίων, ηλεκτρονίων. Η χημική ενέργεια είναι κρυμμένη μορφή ενέργειας. 

Κατά τις χημικές αντιδράσεις, κατά τις μετατροπές δηλ. χημικών ουσιών σε άλλες, μεταβάλλεται η χημική ενέργεια του συστήματος. Αποτέλεσμα είναι να ελευθερώνεται (στο περιβάλλον) ή να απορροφάται (από το περιβάλλον) ενέργεια ίση με τη διαφορά των χημικών ενεργειών των αρχικών και τελικών ουσιών (αρχή διατήρησης της ενέργειας).  Ο κλάδος της Χημείας που μελετά τις ενεργειακές μεταβολές που συνοδεύουν μία χημική αντίδραση ονομάζεται χημική θερμοδυναμική.

Η χημική ενέργεια που εκλύεται ή απορροφάται σε μια χημική αντίδραση μπορεί να πάρει διάφορες μορφές:

• θερμική ενέργεια (θερμότητα) - ο κλάδος της χημείας που μελετά τις μετατροπές της χημικής ενέργειας σε θερμική ενέργεια (θερμότητα) ονομάζεται θερμοχημεία

Καύση μεθανίου

• ηλεκτρική ενέργεια (ηλεκτρισμός) -  ο κλάδος της Χημείας που μελετά τις μετατροπές της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια ονομάζεται ηλεκτροχημεία, 

Μπαταρία από λεμόνι

• φωτεινή ενέργεια (φως) - ο κλάδος αυτός που μελετά τις μετατροπές της χημικής ενέργειας  σε φωτεινή ενέργεια ονομάζεται φωτοχημεία. 

Βιοφωτισμός πυγολαμπίδας

Ενδόθερμες  - εξώθερμες αντιδράσεις

🅔Οι αντιδράσεις που απορροφούν ενέργεια υπό μορφή θερμότητας από το περιβάλλον ονομάζονται ενδόθερμες. Παραδείγματα τέτοιων αντιδράσεων είναι:

• η διάλυση αλατιού σε νερό, 
• η εξάτμιση νερού, 
• η φωτοσύνθεση, 
• το ψήσιμο ψωμιού, 
• το τηγάνισμα αυγού.

Όλες οι αντιδράσεις που ελευθερώνουν ενέργεια υπό μορφή θερμότητας στο περιβάλλον ονομάζονται εξώθερμες. Παραδείγματα τέτοιων αντιδράσεων είναι:

• η αντίδραση νερού και οξέος, 
• το σκούριασμα, 
• η μετατροπή νερού σε πάγο, 
• η πυρηνική σχάση,
• η πυρκαγιά!

https://www.greelane.com/ 

https://www.greelane.com/

Συνοψίζοντας 

💭Με βάση όλα τα παραπάνω γίνεται αντιληπτό ότι η ενέργεια είναι απαραίτητη προϋπόθεση μαζί με άλλες προϋποθέσεις, για να λάβει χώρα μια χημική μεταβολή.

Αν η χημική μεταβολή συνοδεύει μια χημική αντίδραση, η οποία εκλύει θερμότητα στο περιβάλλον, τότε μιλάμε για μια εξώθερμη αντίδραση, όπως είναι η καύση. 

Η καύση για να πραγματοποιηθεί απαιτείται καύσιμο, οξυγόνο και ενέργεια και όταν συνοδεύεται από φλόγα και θερμότητα είναι η γνωστή σε όλους μας φωτιά.

#easy_chemistry_for_you

#chemistry_lab #chemie #chemical_energy #reactions #endothermic #exothermic #combustion #fire