Termodinamika vs Kinetika
I termodinamika i kinetika znanstveni su principi koji vuku svoje korijene iz fizikalnih znanosti i donijeli su toliki napredak u znanstvenoj domeni, sa svojim primjenama u mnogim područjima znanosti i inženjerstva. Ta dva pojma doslovno idu ruku pod ruku u kemijskim znanostima i vrlo su blisko povezana.
Više o termodinamici
Sam naziv 'termodinamika' sugerira značenje pojma koji se može nazvati 'termo' u vezi s temperaturom i 'dinamika' u vezi s promjenom. Stoga se u širem smislu može smatrati promjenama koje se događaju uslijed temperature. Te promjene mogu biti fizičke i/ili kemijske prirode. Promjene koje se događaju kemijski nazivaju se 'kemijske reakcije', a to je dovelo do kemijske termodinamike.
U općenitijem smislu, termodinamika se može opisati kao načelo povezano s tijelima/stanjima i procesima. Obično su uključeni procesi prijenosi energije, koji se mogu podijeliti u dvije različite skupine; tj. topline i rada. Ako se jedno energetsko stanje promijeni u drugo, kažemo da je rad obavljen. Energija je u osnovi sposobnost obavljanja rada. Ako se energija sustava promijeni kao rezultat razlike u temperaturi, kažemo da je došlo do protoka topline.
Dakle, termodinamika se uglavnom bavi energetikom i ne daje nikakva objašnjenja o brzini nastanka ovih promjena. Ova razlika između brzina i energije uključenih u stanja/tijela i procese vrlo je jasna u domeni kemijskih znanosti gdje se termodinamika bavi samo energijom i položajem ravnoteže kemijske reakcije.
Položaj ravnoteže je mjesto gdje su prisutni i reaktanti i produkti, a koncentracije svih uključenih vrsta ostaju bez promjena tijekom vremena, a specifično je za određenu reakciju kada se reakcija odvija pod standardnim uvjetima. Termodinamika može predvidjeti da će do reakcije sigurno doći jer je energija produkata manja od energije reaktanata. Međutim, u praksi, može biti potrebno načelo kinetike da bi se reakcija odvijala znatnom brzinom.
Više o kinetici
Kinetika se češće bavi područjem kemijskih znanosti. Stoga se odnosi na to koliko brzo se može dogoditi kemijska reakcija ili koliko brzo se postiže točka kemijske ravnoteže. Razni parametri povezani su s kontrolom brzina kemijskih reakcija.
Uključene molekule moraju se sudariti s dovoljno energije i u pravilnoj orijentaciji. Svaki uvjet koji ispunjava ovaj zahtjev povećava brzinu kemijske reakcije. Za odvijanje bilo koje kemijske reakcije postoji energetska barijera. To je poznato kao energija aktivacije. Energija molekula treba biti veća od ove energije da bi se reakcija odvijala. Povećanje temperature povećava brzinu reakcije opskrbom većeg udjela molekula energijom većom od energije aktivacije. Povećanje površine omogućuje više sudara, a povećanje koncentracije povećava broj reagirajućih molekula čime se povećava brzina reakcije. Katalizatori se koriste za snižavanje aktivacijske energetske barijere i time osiguravaju jednostavan put za odvijanje reakcije.
Termodinamika vs Kinetika
