Nhiệt động lực học và Động học
Cả nhiệt động lực học và động học đều là những nguyên lý khoa học bắt nguồn từ khoa học vật lý và đã mang lại rất nhiều tiến bộ trong lĩnh vực khoa học, với các ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực khoa học và kỹ thuật. Hai thuật ngữ này thực sự đi đôi với nhau trong khoa học hóa học và có liên quan rất chặt chẽ với nhau.
Thông tin thêm về Nhiệt động lực học
Bản thân cái tên ‘Thermodynamics’ gợi ý ý nghĩa của thuật ngữ có thể được gọi là ‘nhiệt’ liên quan đến nhiệt độ và ‘động lực học’ liên quan đến sự thay đổi. Do đó, lỏng lẻo hơn nó có thể được coi là những thay đổi xảy ra do nhiệt độ. Những thay đổi này có thể về bản chất vật lý và / hoặc hóa học. Những thay đổi xảy ra về mặt hóa học được gọi là 'phản ứng hóa học' và điều này đã dẫn đến nhiệt động lực học hóa học.
Một cách tổng quát hơn, nhiệt động lực học có thể được mô tả như một nguyên lý liên quan đến các vật thể / trạng thái và các quá trình. Thông thường các quá trình liên quan là chuyển giao năng lượng, có thể được chia thành hai nhóm riêng biệt; tức là nhiệt và làm việc. Nếu một trạng thái năng lượng chuyển sang trạng thái năng lượng khác, chúng ta nói rằng công việc đó đã hoàn thành. Năng lượng về cơ bản là năng lực để thực hiện công việc. Nếu năng lượng của một hệ thay đổi do chênh lệch nhiệt độ, chúng ta nói rằng đã có dòng nhiệt.
Do đó, nhiệt động lực học chủ yếu quan tâm đến năng lượng và không đưa ra bất kỳ lời giải thích nào về tốc độ xuất hiện của những thay đổi này. Sự khác biệt này về tốc độ và năng lượng liên quan đến các trạng thái / cơ thể và quá trình là rất rõ ràng trong lĩnh vực khoa học hóa học, nơi nhiệt động lực học chỉ quan tâm đến năng lượng và vị trí cân bằng của một phản ứng hóa học.
Vị trí cân bằng là nơi có mặt cả chất phản ứng và sản phẩm và nồng độ của tất cả các chất liên quan không thay đổi theo thời gian, và nó đặc trưng cho một phản ứng cụ thể khi phản ứng được thực hiện ở điều kiện tiêu chuẩn. Nhiệt động lực học có thể dự đoán rằng một phản ứng chắc chắn sẽ xảy ra vì năng lượng của các sản phẩm nhỏ hơn năng lượng của các chất phản ứng. Tuy nhiên, trong thực tế, người ta có thể cần nguyên tắc động học để làm cho phản ứng xảy ra với tốc độ đáng kể.
Thông tin thêm về Động học
Kinetics thường tham gia vào lĩnh vực khoa học hóa học. Do đó, nó liên quan đến tốc độ một phản ứng hóa học có thể xảy ra hoặc tốc độ đạt được điểm cân bằng hóa học. Các thông số khác nhau liên quan đến việc kiểm soát tốc độ của các phản ứng hóa học.
Các phân tử liên quan phải va chạm với đủ năng lượng và theo hướng thích hợp. Bất kỳ điều kiện nào đáp ứng yêu cầu này đều làm tăng tốc độ phản ứng hóa học. Có một rào cản năng lượng cho bất kỳ phản ứng hóa học nào diễn ra. Đây được gọi là năng lượng hoạt hóa. Năng lượng của các phân tử phải lớn hơn năng lượng này để phản ứng xảy ra. Tăng nhiệt độ làm tăng tốc độ của phản ứng bằng cách cung cấp năng lượng lớn hơn năng lượng hoạt hóa, cho một phần nhỏ các phân tử cao hơn. Tăng diện tích bề mặt cho phép nhiều va chạm hơn và tăng nồng độ làm tăng số lượng phân tử phản ứng do đó làm tăng tốc độ của phản ứng. Chất xúc tác được sử dụng để hạ thấp rào cản năng lượng hoạt hóa và do đó cung cấp một lộ trình dễ dàng cho phản ứng xảy ra.
Nhiệt động lực học và Động học
