Termodynamika vs kinetika
Tak termodynamika, ako aj kinetika sú vedecké princípy, ktoré vychádzajú z fyzikálnych vied a priniesli toľko pokrokov vo vedeckej oblasti, pričom ich aplikácie siahajú do mnohých oblastí vedy a inžinierstva. Tieto dva pojmy idú v chemických vedách doslova ruka v ruke a veľmi úzko súvisia.
Viac o termodynamike
Samotný názov „Termodynamika“naznačuje význam termínu, ktorý možno označiť ako „termo“týkajúci sa teploty a „dynamika“týkajúca sa zmeny. Voľnejšie to teda možno považovať za zmeny, ku ktorým dochádza v dôsledku teploty. Tieto zmeny môžu mať fyzikálny a/alebo chemický charakter. Zmeny, ku ktorým dochádza chemicky, sa nazývajú „chemické reakcie“, čo viedlo k vzniku chemickej termodynamiky.
Vo všeobecnosti možno termodynamiku opísať ako princíp týkajúci sa telies/stavov a procesov. Zvyčajne ide o procesy prenosu energie, ktoré možno rozdeliť do dvoch odlišných skupín; teda teplo a práca. Ak sa jeden energetický stav zmení na iný, hovoríme, že práca je vykonaná. Energia je v podstate schopnosť vykonávať prácu. Ak sa energia systému zmení v dôsledku rozdielu teplôt, hovoríme, že došlo k toku tepla.
Preto sa termodynamika zaoberá hlavne energetikou a neposkytuje žiadne vysvetlenie o rýchlosti výskytu týchto zmien. Toto rozlíšenie rýchlostí a energií zapojených do stavov/telies a procesov je veľmi jasné v oblasti chemických vied, kde sa termodynamika zaoberá iba energetikou a rovnováhou chemickej reakcie.
Poloha rovnováhy je tam, kde sú prítomné reaktanty aj produkty a koncentrácie všetkých zúčastnených druhov zostávajú bez zmeny v priebehu času a je špecifická pre konkrétnu reakciu, keď sa reakcia uskutočňuje za štandardných podmienok. Termodynamika môže predpovedať, že k reakcii určite dôjde, pretože energia produktov je menšia ako energia reaktantov. V praxi však môže byť potrebný princíp kinetiky, aby sa reakcia uskutočnila značnou rýchlosťou.
Viac o kinetike
Kinetika sa častejšie angažuje v oblasti chemických vied. Ide teda o to, ako rýchlo môže chemická reakcia nastať alebo ako rýchlo sa dosiahne bod chemickej rovnováhy. S riadením rýchlosti chemických reakcií sú spojené rôzne parametre.
Zapojené molekuly sa musia zraziť s dostatočnou energiou a v správnej orientácii. Akákoľvek podmienka, ktorá spĺňa túto požiadavku, zvyšuje rýchlosť chemickej reakcie. Pre akúkoľvek chemickú reakciu existuje energetická bariéra. Toto je známe ako aktivačná energia. Energia molekúl by mala byť väčšia ako táto energia, aby reakcia prebehla. Zvýšenie teploty zvyšuje rýchlosť reakcie dodávaním energie vyššej ako je aktivačná energia vyššiemu podielu molekúl. Zväčšenie povrchu umožňuje viac zrážok a zvýšenie koncentrácie zvyšuje počet reagujúcich molekúl, čím sa zvyšuje rýchlosť reakcie. Katalyzátory sa používajú na zníženie bariéry aktivačnej energie, a tým poskytujú ľahkú cestu pre uskutočnenie reakcie.
Termodynamika vs kinetika
