Термодинамика срещу Кинетика
Както термодинамиката, така и кинетиката са научни принципи, които черпят своите корени от физическите науки и са довели до толкова много напредък в научната област, като нейните приложения се намират в много области на науката и инженерството. Двата термина буквално вървят ръка за ръка в химичните науки и са много тясно свързани.
Повече за термодинамиката
Самото име „Термодинамика“подсказва значението на термина, който може да се нарече „термо“, свързан с температурата, и „динамика“, свързан с промяната. Следователно по-свободно може да се мисли като промени, които възникват поради температурата. Тези промени могат да бъдат физически и/или химични по природа. Промените, които се случват химически, се наричат „химични реакции“и това доведе до химическата термодинамика.
В по-общ план термодинамиката може да се опише като принцип, свързан с тела/състояния и процеси. Обикновено участващите процеси са енергийни трансфери, които могат да бъдат разделени на две отделни групи; т.е. топлина и работа. Ако едно енергийно състояние се промени в друго, казваме, че работата е свършена. Енергията е основно способността да се извършва работа. Ако енергията на дадена система се промени в резултат на разликата в температурата, казваме, че има поток от топлина.
Следователно, термодинамиката се занимава основно с енергетиката и не дава никакво обяснение за скоростта на настъпване на тези промени. Това разграничение на скоростите и енергетиката, включени в състоянията/телата и процесите, е много ясно в областта на химическите науки, където термодинамиката се занимава само с енергетиката и позицията на равновесие на химическа реакция.
Позицията на равновесие е там, където присъстват както реагентите, така и продуктите и концентрациите на всички участващи видове остават без промяна с течение на времето, и е специфично за конкретна реакция, когато реакцията се извършва при стандартни условия. Термодинамиката може да предскаже, че определено ще се проведе реакция, тъй като енергията на продуктите е по-малка от тази на реагентите. На практика обаче може да се нуждаете от принципа на кинетиката, за да накарате реакцията да се случи с осезаема скорост.
Повече за Kinetics
Кинетиката се включва по-често в областта на химичните науки. Следователно това е свързано с това колко бързо може да протече химическа реакция или колко бързо се достига точката на химическо равновесие. Различни параметри са свързани с контрола на скоростите на химичните реакции.
Включените молекули трябва да се сблъскат с достатъчно енергия и в правилната ориентация. Всяко условие, което отговаря на това изискване, увеличава скоростта на химичната реакция. Съществува енергийна бариера за всяка химическа реакция. Това е известно като енергия на активиране. Енергията на молекулите трябва да е по-голяма от тази енергия, за да протече реакцията. Повишаването на температурата увеличава скоростта на реакцията чрез доставяне на енергия, по-голяма от енергията на активиране, към по-висока фракция от молекули. Увеличаването на повърхностната площ позволява повече сблъсъци, а увеличаването на концентрацията увеличава броя на реагиращите молекули, като по този начин увеличава скоростта на реакцията. Катализаторите се използват за понижаване на енергийната бариера на активиране и по този начин осигуряват лесен път за протичане на реакцията.
Термодинамика срещу Кинетика
