Termodynamika vs kinetika
Termodynamika i kinetika jsou vědecké principy, které vycházejí z fyzikálních věd a přinesly tolik vylepšení ve vědecké oblasti a její aplikace se rozšířily do mnoha oblastí vědy a techniky. Tyto dva pojmy jdou v chemických vědách doslova ruku v ruce a jsou velmi úzce spjaty.
Více o termodynamice
Samotný název „Termodynamika“naznačuje význam termínu, který lze označit jako „termo“týkající se teploty a „dynamika“související se změnami. Volněji tedy lze považovat za změny, ke kterým dochází v důsledku teploty. Tyto změny mohou mít fyzikální nebo chemickou povahu. Změny, ke kterým dochází chemicky, se nazývají „chemické reakce“, což vedlo k chemické termodynamice.
Obecněji lze termodynamiku popsat jako princip související s těly / stavy a procesy. Jedná se obvykle o přenosy energie, které lze rozdělit do dvou odlišných skupin; tj. teplo a práce. Pokud se jeden energetický stav změní na druhý, řekneme, že práce je hotová. Energie je v zásadě schopnost vykonávat práci. Pokud se energie systému změní v důsledku rozdílu teplot, říkáme, že došlo k toku tepla.
Termodynamika se proto týká hlavně energetiky a neposkytuje žádné vysvětlení ohledně rychlosti výskytu těchto změn. Toto rozlišení rychlostí a energetiky zapojených do stavů / těl a procesů je velmi jasné v oblasti chemických věd, kde se termodynamika týká pouze energetiky a polohy rovnováhy chemické reakce.
Poloha rovnováhy je tam, kde jsou přítomny jak reaktanty, tak produkty a koncentrace všech zúčastněných druhů zůstávají beze změny v průběhu času, a je specifická pro konkrétní reakci, když se reakce provádí za standardních podmínek. Termodynamika může předpovědět, že k reakci určitě dojde, protože energie produktů je menší než energie reaktantů. V praxi však může být zapotřebí princip kinetiky, aby se reakce uskutečnila znatelnou rychlostí.
Více o kinetice
Kinetika je častěji zapojena do oblasti chemických věd. Týká se tedy toho, jak rychle může dojít k chemické reakci nebo jak rychle je dosaženo bodu chemické rovnováhy. S řízením rychlostí chemických reakcí jsou spojeny různé parametry.
Zúčastněné molekuly musí kolidovat s dostatečnou energií a ve správné orientaci. Jakákoli podmínka, která splňuje tento požadavek, zvyšuje rychlost chemické reakce. Existuje chemická bariéra, aby mohla proběhnout jakákoli chemická reakce. Toto se nazývá aktivační energie. Energie molekul by měla být větší než tato energie, aby mohla proběhnout reakce. Zvyšování teploty zvyšuje rychlost reakce tím, že dodává energii větší než aktivační energie k vyššímu podílu molekul. Zvětšení povrchové plochy umožňuje více kolizí a zvýšení koncentrace zvyšuje počet reagujících molekul, čímž se zvyšuje rychlost reakce. Katalyzátory se používají ke snížení bariéry aktivační energie a tím poskytují snadný způsob reakce.
Termodynamika vs kinetika
