金属ナトリウムは水と反応して 水素ガスを作るのに 塩化ナトリウムはただ 溶けるだけなのはなぜでしょうか これは 熱化学」と呼ばれる 化学とエネルギーの関係を 研究することで説明できます 物質のすべての形態は エネルギーと関係しており 熱や仕事として 測定することができます エネルギーには位置エネルギーと 運動エネルギーがあります 位置エネルギーは 物体に作用する 位置的な力を表します 丘の頂上にある岩は 下の岩よりも高い 位置エネルギーを 持っています これは頂上の岩は地球の 質量中心からより離れているためです 運動エネルギーとは動いている 物体のエネルギーのことです 岩が丘から突き落とされた場合 岩は位置エネルギーを失いますが 落ちていくにつれて 運動エネルギーを得ます これは 物体を構成する 原子や分子にも 当てはまります 静止している物体は その構成原子が 振動することができるので 運動エネルギーを持っています この運動エネルギーは 熱エネルギーと呼ばれています 物体は 原子がより激しく動くと 運動エネルギーが高くなり その結果 熱エネルギーが高くなります この物体は熱いと感じます また 分子には 化学エネルギーと呼ばれる 位置エネルギーがあり これは電子と原子核の 相対的な位置に関連しています 反応の間 化学エネルギーは 光などの他の形の エネルギーに変換されたり 熱などの形でエネルギーが 放出されたりします 変換されるエネルギーの量は 反応物の分子構造に依存します ガスランプでは アセチレンが 燃焼して二酸化炭素と水になり 大きなエネルギーを 光として放出します 一方 塩酸に 水酸化ナトリウムを加えると 熱として放出されるエネルギーは 小さくなります エネルギーの変化を 研究するためには 宇宙を観察されているプロセスを 含む「システム」と それ以外の すべてのものを含む「周囲」に 分けるのが有効です システムは エネルギーと質量の 両方がシステムと周囲の間で 交換できるオープンな 状態にすることができます システムは閉じていてエネルギー だけが交換されている場合や 質量もエネルギーも交換されない 孤立した状態になっている 場合もあります