Termodynamika vs kinetika
Jak termodynamika, tak kinetika jsou vědecké principy, které čerpají své kořeny z fyzikálních věd a přinesly tolik pokroků ve vědecké oblasti, přičemž její aplikace zasahují do mnoha oblastí vědy a inženýrství. Tyto dva pojmy jdou v chemických vědách doslova ruku v ruce a velmi úzce spolu souvisí.
Více o termodynamice
Samotný název ‚Termodynamika‘naznačuje význam termínu, který lze označit jako ‚termo‘týkající se teploty a ‚dynamika‘týkající se změny. Volněji to tedy lze považovat za změny, ke kterým dochází v důsledku teploty. Tyto změny mohou být fyzikální a/nebo chemické povahy. Změny, ke kterým dochází chemicky, se nazývají „chemické reakce“, a to dalo vzniknout chemické termodynamice.
V obecnějším odkazu lze termodynamiku popsat jako princip související s tělesy/stavy a procesy. Obvykle se jedná o přenosy energie, které lze rozdělit do dvou odlišných skupin; tedy teplo a práce. Pokud se jeden energetický stav změní na jiný, říkáme, že práce je hotová. Energie je v podstatě schopnost konat práci. Pokud se energie systému změní v důsledku rozdílu teplot, říkáme, že došlo k toku tepla.
Proto se termodynamika zabývá hlavně energetikou a neposkytuje žádné vysvětlení o rychlosti výskytu těchto změn. Toto rozlišení rychlostí a energií zapojených do stavů/těles a procesů je velmi jasné v oblasti chemických věd, kde se termodynamika zabývá pouze energetikou a polohou rovnováhy chemické reakce.
Poloha rovnováhy je tam, kde jsou přítomny jak reaktanty, tak produkty a koncentrace všech zúčastněných druhů se v průběhu času nemění, a je specifická pro konkrétní reakci, když se reakce provádí za standardních podmínek. Termodynamika může předpovědět, že k reakci určitě dojde, protože energie produktů je menší než energie reaktantů. V praxi však může být zapotřebí princip kinetiky, aby reakce probíhala znatelně rychle.
Více o kinetice
Kinetika je častěji zapojena do oblasti chemických věd. Týká se tedy toho, jak rychle může chemická reakce nastat nebo jak rychle je dosaženo bodu chemické rovnováhy. S řízením rychlostí chemických reakcí jsou spojeny různé parametry.
Zúčastněné molekuly se musí srazit s dostatečnou energií a ve správné orientaci. Jakákoli podmínka, která splňuje tento požadavek, zvyšuje rychlost chemické reakce. Existuje energetická bariéra pro uskutečnění jakékoli chemické reakce. Toto je známé jako aktivační energie. Energie molekul by měla být větší než tato energie, aby reakce proběhla. Zvýšení teploty zvyšuje rychlost reakce tím, že dodává energii vyšší než aktivační energie vyšší části molekul. Zvětšení povrchové plochy umožňuje více srážek a zvýšení koncentrace zvyšuje počet reagujících molekul, čímž se zvyšuje rychlost reakce. Katalyzátory se používají ke snížení bariéry aktivační energie, a tím poskytují snadnou cestu k reakci.
Termodynamika vs kinetika
