Chemical termodinamika: paganahin o hindi paganahin

Ano ang nasusunog? Ito ang pinaka-karaniwang oksihenasyon, ang compound ng gasolina na may oxygen. Ngunit sa contact na may oxygen ay halos lahat ng mga sangkap, at ang reaksyon ay hindi magsisimula (at salamat sa diyos). Kaya, lamang ng isang maliit na ng reactants, ito ay kinakailangan upang isaalang-alang ang iba pang mga pangyayari. Ito ay nakikibahagi sa kemikal termodinamika.

Agham na ito ay napaka-simple, at sa parehong oras na ito ay isa sa mga pinaka-maraming nalalaman, maaari itong inilapat sa hindi mabilang na mga phenomena at mga proseso na nangyari o hindi nangyari .... Eto adamant upang malutas ang mga batas ng agham na ito. Pangunahing mga konsepto ng kemikal termodinamika ay medyo simple. At hindi sila mukhang upang tugunin, ayon sa Einstein. Ito extraordinarily matalino siyentipiko ay naniniwala na ito ay ang pinaka-maaasahang sa mga theories ng uniberso.

Tulad ng alam namin mula sa karanasan, marami sa mga proseso ng kemikal ay hindi maaaring pumunta nang kusa. Una, ang mga mananaliksik ay may napansin na marami sa mga reaksyon na nagsisimula sa kanilang sarili, na may ang release ng init mangyari. Gayunman, katangi-tangi panagutin eksotermiko reaksyon at ang kanyang spontaneity, bilang ito naka-out, ito ay imposible. Dahil doon ay isang reaksyon na kung saan ay nagsisimula sa mataas na temperatura at ay may pagsipsip ng init, ang reaksyon ay nagsisimula spontaneously masyadong.

Paano upang maunawaan kung ano ang nangyayari? Ay kalikasan ay may kaugaliang upang bawasan ang enerhiya? Mas mahirap, kemikal termodinamika nagsasabi na sa katunayan ang ating kapaligiran ay hindi gusto ang minimum na enerhiya at maximum na gulo! Well, ang ilang mga tao sa pagkakaisa sa kalikasan.

Huwag disorder ay maaaring inilarawan bilang mahigpit? Ito ay lumiliko out na ito ay maaari, ito ay gumagamit ng konsepto ng "entropy". Nito chemists at physicists poetically tinatawag na "arrow ng oras". Bakit? Dahil ang mga proseso na may isang pagtaas sa entropy spontaneously pumunta sa isa lamang direksyon. At ito ay nagbibigay sa kanila hindi maibabalik. Ang mga ito ay ang mga pundasyon ng kemikal termodinamika. Maaari mong makita ang mga pagkakaiba mula sa mekanikal na proseso. Halimbawa, ang mga kilusan ng mga bola sa billiards maaari kang mag-scroll pabalik sa video - at ito ay tumingin na tila matuwid. Ngunit kung ikaw ay makita kung paano napupunta ang kalawang mula sa kuko o naibalik makislap na bagay, agad mong mapagtanto na ito ay hindi totoo, ito ay hindi mangyayari. Of course, halimbawa na ito ay hindi sinadya upang maging ganap na, ngunit ang isang pagtaas sa entropy ay naging isang uri ng "arrow ng oras".

Chemical thermodynamics ay hindi binuo ng isang aparato na matukoy ang antas ng entropy, ito ay sa isang tiyak na lawak speculative konsepto. Ngunit ito ay posible upang makalkula, para sa kailangan upang malaman ang mga pagbabago sa ang init sa panahon ng reaksyon at ang temperatura at kung saan ang pagbabago ay nangyayari. Bakit ang temperatura ay kinuha sa account? Ang katotohanan na ang rate ng galaw ng mga particle ay masyadong malapit na nauugnay sa ang temperatura at mas mataas ang bilis, ang mas maraming mga kaguluhan, basahin, entropy.

Ang pinaka-magulong form ng matter - gas. Samakatuwid, isang reaksyon na kung saan ang halaga ng gas tataas, ang mga nalikom na may isang pagtaas sa entropy. Halimbawa, ang paghiwalay ng kaltsyum karbonat. Ngunit upang makatanggap ng tubig mula sa oxygen na may hydrogen ay napakahirap, dahil ang entropy ay nababawasan.

Kung kinakalkula sa pamamagitan ng formula Gibbs enerhiya, maaari itong ipinapalagay, kung ang reaksyon naaayos sa temperatura na ito. Ngunit lamang ay hindi gagana matuto, marahil upang gawin pa rin ito makapagsimula, kailangan isang katalista o isang partikular na temperatura. Ang mga kalkulasyon ay hindi walang kaukulan, tinuturo nila sa "resolution" ng isang naibigay na reaksyon. Ngunit kung ang kemikal termodinamika ay nagpapahiwatig na ang reaksyon ay "hindi pinagana", pagkatapos ay walang point sa kahit na naghahanap para sa isang katalista upang magdusa - wala pa rin mangyayari.

Inilarawan sa pamamagitan ng agham ng ito ay may malapit na kaugnayan sa pangkalahatang termodinamika, na kung saan ay isang sangay ng pisika, at ipinapaliwanag sa magkakaibang uri ng mga proseso sa mundo sa paligid sa amin. Nagtataka mga tao na matuklasan ang mga dahilan ng maraming mga phenomena, na para sa iba ay mananatiling isang misteryo magpakailanman. Say, termodinamika kahit na patunayan ang pag-iral ng Diyos ...