Термодинамика және Кинетика
Термодинамика да, кинетика да өз тамырын физика ғылымдарынан алатын ғылыми принциптер болып табылады және ғылыми салада көптеген жетістіктерге әкелді, оның қолданбалары ғылым мен техниканың көптеген салаларында жұмыс істейді. Екі термин сөзбе-сөз химия ғылымында қатар жүреді және өте тығыз байланысты.
Термодинамика туралы толығырақ
«Термодинамика» атауының өзі температураға қатысты «термо» және өзгерістерге қатысты «динамика» деп атауға болатын терминнің мағынасын білдіреді. Демек, оны температураға байланысты болатын өзгерістер ретінде қарастыруға болады. Бұл өзгерістер физикалық және/немесе химиялық сипатта болуы мүмкін. Химиялық жолмен болатын өзгерістер «химиялық реакциялар» деп аталады және бұл химиялық термодинамиканың пайда болуына әкелді.
Жалпы анықтама бойынша термодинамика денелерге/күйлерге және процестерге қатысты принцип ретінде сипатталуы мүмкін. Әдетте қатысатын процестер екі ерекше топқа бөлуге болатын энергияны тасымалдау болып табылады; яғни жылу және жұмыс. Егер бір энергетикалық күй екінші күйге ауысса, жұмыс орындалды дейміз. Энергия - бұл негізінен жұмыс істеу қабілеті. Егер жүйенің энергиясы температура айырмашылығының нәтижесінде өзгерсе, біз жылу ағыны болды дейміз.
Сондықтан термодинамика негізінен энергетикаға қатысты және бұл өзгерістердің пайда болу жылдамдығы туралы ешбір түсініктеме бермейді. Күйлерге/денелерге және процестерге қатысатын жылдамдықтар мен энергиялардың бұл айырмашылығы термодинамика тек химиялық реакцияның энергетикасы мен тепе-теңдік ұстанымына қатысты болатын химиялық ғылымдар саласында өте айқын.
Тепе-теңдік позициясы - әрекеттесуші заттар да, өнімдер де бар және оған қатысатын барлық түрлердің концентрациясы уақыт өте өзгермей қалады және бұл реакция стандартты жағдайларда орындалған кезде белгілі бір реакцияға тән. Термодинамика реакцияның міндетті түрде болатынын болжауы мүмкін, өйткені өнімдердің энергиясы әрекеттесушілерге қарағанда аз. Дегенмен, іс жүзінде реакция айтарлықтай жылдамдықпен жүруі үшін кинетика принципі қажет болуы мүмкін.
Кинетика туралы толығырақ
Кинетика көбінесе химия ғылымдары саласына қатысты. Демек, бұл химиялық реакцияның қаншалықты жылдам жүруіне немесе химиялық тепе-теңдік нүктесіне қаншалықты жылдам жетуге қатысты. Әртүрлі параметрлер химиялық реакциялардың жылдамдығын бақылаумен байланысты.
Қатысатын молекулалар жеткілікті энергиямен және дұрыс бағытта соқтығысуы керек. Осы талапқа сай кез келген шарт химиялық реакцияның жылдамдығын арттырады. Кез келген химиялық реакцияның жүруі үшін энергетикалық кедергі бар. Бұл белсендіру энергиясы ретінде белгілі. Реакция жүруі үшін молекулалардың энергиясы осы энергиядан көп болуы керек. Температураның жоғарылауы молекулалардың жоғары бөлігіне активтену энергиясынан үлкен энергия беру арқылы реакция жылдамдығын арттырады. Бетінің ауданын ұлғайту көбірек соқтығысуға мүмкіндік береді, ал концентрацияны арттыру реакцияға түсетін молекулалардың санын арттырады, осылайша реакция жылдамдығын арттырады. Катализаторлар активтендіру энергиясының тосқауылын төмендету үшін пайдаланылады және осылайша реакцияның жүруіне оңай жол береді.
Термодинамика және Кинетика
