Termodinamika vs kinetika
Mind a termodinamika, mind a kinetika olyan tudományos alapelvek, amelyek gyökerei a fizikai tudományokból származnak, és számos előrelépést hoztak a tudomány területén, és alkalmazásai a tudomány és a mérnöki tudomány számos területén befutnak. A két kifejezés szó szerint kéz a kézben jár a kémiai tudományokban, és nagyon szorosan összefügg.
További információ a termodinamikáról
Maga a „termodinamika” elnevezés is sugallja annak a kifejezésnek a jelentését, amelyet a hőmérsékletre vonatkozóan „termo”-nak, a változással kapcsolatos „dinamikának” nevezhetünk. Ennélfogva lazábban a hőmérséklet hatására bekövetkező változásoknak tekinthető. Ezek a változások lehetnek fizikai és/vagy kémiai természetűek. A kémiailag bekövetkező változásokat „kémiai reakcióknak” nevezik, és ez eredményezte a kémiai termodinamikát.
Általánosabb hivatkozással a termodinamika úgy írható le, mint a testekhez/állapotokhoz és folyamatokhoz kapcsolódó elv. Az érintett folyamatok általában energiatranszferek, amelyek két jól elkülöníthető csoportra oszthatók; azaz hő és munka. Ha az egyik energiaállapot a másikba változik, azt mondjuk, hogy a munka befejeződött. Az energia alapvetően a munkavégzés képessége. Ha egy rendszer energiája a hőmérséklet-különbség hatására megváltozik, akkor azt mondjuk, hogy hőáramlás történt.
Ezért a termodinamika főként az energetikával foglalkozik, és nem ad semmiféle magyarázatot e változások előfordulásának sebességére. Az állapotok/testek és folyamatok sebességének és energetikájának ez a megkülönböztetése nagyon világos a kémiai tudományok területén, ahol a termodinamika csak egy kémiai reakció energetikájával és egyensúlyi helyzetével foglalkozik.
Az egyensúlyi helyzet az, ahol a reagensek és a termékek egyaránt jelen vannak, és az összes érintett faj koncentrációja nem változik az idő múlásával, és egy adott reakcióra jellemző, ha a reakció standard körülmények között megy végbe. A termodinamika előrevetítheti, hogy a reakció mindenképpen végbemegy, mivel a termékek energiája kisebb, mint a reaktánsoké. A gyakorlatban azonban szükség lehet a kinetika elvére, hogy a reakció érezhető sebességgel menjen végbe.
További információ a kinetikáról
A kinetika gyakrabban vesz részt a kémiai tudományok területén. Ezért ez arra vonatkozik, hogy milyen gyorsan mehet végbe egy kémiai reakció, vagy milyen gyorsan érhető el a kémiai egyensúlyi pont. Különféle paraméterek kapcsolódnak a kémiai reakciók sebességének szabályozásához.
Az érintett molekuláknak elegendő energiával és megfelelő orientációban kell ütközniük. Minden olyan körülmény, amely megfelel ennek a követelménynek, növeli a kémiai reakció sebességét. Minden kémiai reakció lezajlása előtt energiagát áll fenn. Ezt aktiválási energiának nevezik. A molekulák energiájának nagyobbnak kell lennie ennél az energiánál ahhoz, hogy a reakció végbemenjen. A hőmérséklet növelése növeli a reakció sebességét azáltal, hogy az aktiválási energiánál nagyobb energiát szállít a molekulák nagyobb hányadának. A felület növelése több ütközést tesz lehetővé, a koncentráció növelése pedig növeli a reagáló molekulák számát, ezáltal növeli a reakció sebességét. A katalizátorokat az aktiválási energiagát csökkentésére használják, és ezáltal könnyű utat biztosítanak a reakció lezajlásához.
Termodinamika vs kinetika
