Termodinamică vs cinetică
Atât termodinamica, cât și cinetica sunt principii științifice care își trag rădăcinile din științele fizice și au adus atât de multe progrese în domeniul științific, cu aplicațiile sale rulând în multe domenii ale științei și ingineriei. Cei doi termeni merg literalmente mână în mână în științele chimice și sunt foarte strâns legați.
Mai multe despre termodinamică
Numele „Termodinamică” în sine sugerează sensul termenului care poate fi denumit „termo” referitor la temperatură și „dinamica” legat de schimbare. Prin urmare, mai vag, poate fi considerată ca schimbări care apar din cauza temperaturii. Aceste modificări pot fi de natură fizică și/sau chimică. Modificările care apar chimic sunt denumite „reacții chimice”, iar acest lucru a dat naștere termodinamicii chimice.
La o referință mai generală, termodinamica poate fi descrisă ca un principiu legat de corpuri/stări și procese. De obicei procesele implicate sunt transferuri de energie, care pot fi împărțite în două grupe distincte; adică căldură și muncă. Dacă o stare de energie se schimbă în alta, spunem că munca este făcută. Energia este practic capacitatea de a lucra. Dacă energia unui sistem se modifică ca urmare a diferenței de temperatură, spunem că a existat un flux de căldură.
De aceea, termodinamica se ocupă în principal de energie și nu oferă nicio explicație despre rata de apariție a acestor modificări. Această distincție a ratelor și energiei implicate în stări/corpuri și procese este foarte clară în domeniul științelor chimice, unde termodinamica se preocupă doar de energia și poziția de echilibru a unei reacții chimice.
Poziția de echilibru este acolo unde sunt prezenți atât reactanții, cât și produșii, iar concentrațiile tuturor speciilor implicate rămân fără a se modifica în timp și este specifică pentru o anumită reacție atunci când reacția se face în condiții standard. Termodinamica poate prezice că o reacție va avea loc cu siguranță deoarece energia produselor este mai mică decât cea a reactanților. Cu toate acestea, în practică, s-ar putea să fie nevoie de principiul cineticii pentru ca reacția să se întâmple într-un ritm apreciabil.
Mai multe despre Kinetics
Kinetica este mai des implicată în domeniul științelor chimice. Prin urmare, se referă la cât de repede poate avea loc o reacție chimică sau cât de repede este atins punctul de echilibru chimic. Diferiți parametri sunt asociați cu controlul vitezei reacțiilor chimice.
Moleculele implicate trebuie să se ciocnească cu suficientă energie și în orientarea corectă. Orice condiție care îndeplinește această cerință crește viteza unei reacții chimice. Există o barieră energetică pentru ca orice reacție chimică să aibă loc. Aceasta este cunoscută drept energia de activare. Energia moleculelor ar trebui să fie mai mare decât această energie pentru ca reacția să aibă loc. Creșterea temperaturii crește viteza unei reacții prin furnizarea de energie mai mare decât energia de activare, unei fracțiuni mai mari de molecule. Creșterea suprafeței permite mai multe ciocniri și creșterea concentrației crește numărul de molecule care reacţionează, crescând astfel viteza de reacţie. Catalizatorii sunt utilizați pentru a scădea bariera energetică de activare și, prin urmare, oferă o cale ușoară pentru ca reacția să aibă loc.
Termodinamică vs cinetică
