Թերմոդինամիկան ընդդեմ Կինետիկայի
Ե՛վ թերմոդինամիկան, և՛ կինետիկան գիտական սկզբունքներ են, որոնք իրենց արմատները բխում են ֆիզիկական գիտություններից և շատ առաջընթացներ են բերել գիտական ոլորտում՝ իր կիրառմամբ գիտության և ճարտարագիտության բազմաթիվ ոլորտներում: Երկու տերմինները բառացիորեն քայլում են քիմիական գիտություններում և շատ սերտորեն կապված են:
Ավելին թերմոդինամիկայի մասին
«Թերմոդինամիկա» անվանումն ինքնին հուշում է տերմինի իմաստը, որը կարելի է անվանել «թերմո»՝ կապված ջերմաստիճանի հետ և «դինամիկա»՝ կապված փոփոխության հետ: Հետևաբար, այն ավելի թույլ կարելի է համարել որպես ջերմաստիճանի պատճառով տեղի ունեցող փոփոխություններ:Այս փոփոխությունները կարող են լինել ֆիզիկական և/կամ քիմիական բնույթ: Քիմիապես տեղի ունեցող փոփոխությունները կոչվում են «քիմիական ռեակցիաներ», և դա առաջացրել է քիմիական թերմոդինամիկա:
Ավելի ընդհանուր հղումով թերմոդինամիկան կարելի է նկարագրել որպես մարմինների/վիճակների և գործընթացների հետ կապված սկզբունք: Սովորաբար ներգրավված գործընթացները էներգիայի փոխանցումներն են, որոնք կարելի է բաժանել երկու տարբեր խմբերի. այսինքն ջերմություն և աշխատանք: Եթե մի էներգետիկ վիճակ փոխվում է մյուսի, ասում ենք, որ աշխատանքն ավարտված է։ Էներգիան հիմնականում աշխատանք կատարելու կարողությունն է: Եթե ջերմաստիճանի տարբերության արդյունքում համակարգի էներգիան փոխվում է, ապա ասում ենք, որ ջերմության հոսք է եղել։
Հետևաբար, թերմոդինամիկան հիմնականում վերաբերում է էներգիային և որևէ բացատրություն չի տալիս այդ փոփոխությունների առաջացման արագության մասին: Վիճակներում/մարմիններում և գործընթացներում ներգրավված տեմպերի և էներգիայի այս տարբերակումը շատ պարզ է քիմիական գիտությունների տիրույթում, որտեղ թերմոդինամիկան վերաբերում է միայն էներգիային և քիմիական ռեակցիայի հավասարակշռության դիրքին:
Հավասարակշռության դիրքն այն է, որտեղ առկա են և՛ ռեակտիվները, և՛ արտադրանքները, և ներգրավված բոլոր տեսակների կոնցենտրացիաները մնում են առանց ժամանակի ընթացքում փոխվելու, և դա հատուկ է որոշակի ռեակցիայի համար, երբ ռեակցիան իրականացվում է ստանդարտ պայմաններում: Թերմոդինամիկան կարող է կանխատեսել, որ ռեակցիան անպայման տեղի կունենա, քանի որ արտադրանքի էներգիան ավելի քիչ է, քան ռեակտիվները: Այնուամենայնիվ, գործնականում կարող է անհրաժեշտ լինել կինետիկայի սկզբունքը, որպեսզի ռեակցիան տեղի ունենա զգալի արագությամբ:
Ավելին կինետիկայի մասին
Կինետիկան ավելի հաճախ ներգրավված է քիմիական գիտությունների ոլորտում։ Հետևաբար, այն վերաբերում է նրան, թե որքան արագ կարող է տեղի ունենալ քիմիական ռեակցիա կամ որքան արագ է հասնում քիմիական հավասարակշռության կետը: Տարբեր պարամետրեր կապված են քիմիական ռեակցիաների արագության վերահսկման հետ:
Ներառված մոլեկուլները պետք է բախվեն բավարար էներգիայով և ճիշտ կողմնորոշմամբ: Ցանկացած պայման, որը համապատասխանում է այս պահանջին, մեծացնում է քիմիական ռեակցիայի արագությունը:Ցանկացած քիմիական ռեակցիայի համար գոյություն ունի էներգետիկ խոչընդոտ: Սա հայտնի է որպես ակտիվացման էներգիա: Մոլեկուլների էներգիան պետք է ավելի մեծ լինի այս էներգիայից, որպեսզի ռեակցիան տեղի ունենա։ Ջերմաստիճանի բարձրացումը մեծացնում է ռեակցիայի արագությունը՝ մոլեկուլների ավելի մեծ մասնաբաժնի ակտիվացման էներգիայից ավելի մեծ էներգիա մատակարարելով: Մակերեւույթի մեծացումը թույլ է տալիս ավելի շատ բախումներ, իսկ կոնցենտրացիայի ավելացումը մեծացնում է արձագանքող մոլեկուլների թիվը՝ դրանով իսկ մեծացնելով ռեակցիայի արագությունը: Կատալիզատորներն օգտագործվում են ակտիվացման էներգիայի պատնեշը նվազեցնելու համար և դրանով իսկ ապահովում են ռեակցիայի առաջացման հեշտ ճանապարհ:
Թերմոդինամիկան ընդդեմ Կինետիկայի
