Termodünaamika vs kineetika
Nii termodünaamika kui ka kineetika on teaduslikud põhimõtted, mille juured pärinevad füüsikalistest teadustest ja on toonud kaasa nii palju edusamme teadusvaldkonnas ning selle rakendusi kasutatakse paljudes teaduse ja tehnika valdkondades. Need kaks mõistet käivad keemiateadustes sõna otseses mõttes käsikäes ja on omavahel väga tihed alt seotud.
Lisateavet termodünaamikast
Nimi "termodünaamika" ise viitab termini tähendusele, mida võib nimetada temperatuuriga seotud terminiks "termo" ja muutustega seotud "dünaamikaks". Seetõttu võib seda vabam alt pidada temperatuurist tingitud muutusteks. Need muutused võivad oma olemuselt olla füüsikalised ja/või keemilised. Keemiliselt toimuvaid muutusi nimetatakse "keemilisteks reaktsioonideks" ja see tõi kaasa keemilise termodünaamika.
Üldisem alt võib termodünaamikat kirjeldada kui kehade/olekute ja protsessidega seotud põhimõtet. Tavaliselt on kaasatud protsessid energiaülekanded, mille võib jagada kahte erinevasse rühma; st soojust ja tööd. Kui üks energiaseisund muutub teiseks, siis ütleme, et töö on tehtud. Energia on põhimõtteliselt töövõime. Kui süsteemi energia muutub temperatuuride erinevuse tõttu, siis me ütleme, et on toimunud soojusvoog.
Seetõttu tegeleb termodünaamika peamiselt energeetikaga ega anna mingit selgitust nende muutuste toimumise kiiruse kohta. See olekute/kehade ja protsessidega seotud kiiruste ja energeetika eristamine on väga selge keemiateaduste valdkonnas, kus termodünaamika puudutab ainult keemilise reaktsiooni energeetikat ja tasakaaluasendit.
Tasakaaluasend on see, kus esinevad nii reagendid kui ka saadused ning kõigi kaasatud liikide kontsentratsioonid jäävad aja jooksul muutumatuks ning see on spetsiifiline konkreetse reaktsiooni jaoks, kui reaktsioon toimub standardtingimustes. Termodünaamika võib ennustada, et reaktsioon toimub kindlasti, kuna toodete energia on väiksem kui reagentidel. Kuid praktikas võib reaktsiooni märgatava kiiruse saavutamiseks vajada kineetika põhimõtet.
Kineetikast lähem alt
Kineetika tegeleb sagedamini keemiateaduste valdkonnaga. Seega on see seotud sellega, kui kiiresti võib keemiline reaktsioon toimuda või kui kiiresti saavutatakse keemiline tasakaalupunkt. Keemiliste reaktsioonide kiiruse reguleerimisega on seotud erinevad parameetrid.
Kaasatud molekulid peavad põrkuma piisava energiaga ja õiges orientatsioonis. Iga tingimus, mis vastab sellele nõudele, suurendab keemilise reaktsiooni kiirust. Iga keemilise reaktsiooni toimumiseks on energiabarjäär. Seda nimetatakse aktiveerimisenergiaks. Reaktsiooni toimumiseks peaks molekulide energia olema sellest energiast suurem. Temperatuuri tõstmine suurendab reaktsiooni kiirust, andes suuremale osale molekulidest energiat, mis on suurem kui aktiveerimisenergia. Pindala suurendamine võimaldab rohkem kokkupõrkeid ja kontsentratsiooni suurendamine suurendab reageerivate molekulide arvu, suurendades seeläbi reaktsiooni kiirust. Katalüsaatoreid kasutatakse aktiveerimisenergia barjääri alandamiseks ja seeläbi reaktsiooni toimumiseks lihtsaks viisiks.
Termodünaamika vs kineetika
