Termodynamik vs Kinetics
Både termodynamik og kinetik er videnskabelige principper, der trækker deres rødder fra de fysiske videnskaber og har medført så mange fremskridt inden for det videnskabelige domæne, med dets anvendelser inden for mange områder inden for videnskab og teknik. De to udtryk går bogstaveligt t alt hånd i hånd inden for de kemiske videnskaber og er meget tæt beslægtede.
Mere om termodynamik
Navnet 'Termodynamik' i sig selv antyder betydningen af begrebet, der kan henvises til som 'termo' i forhold til temperatur og 'dynamik' i forhold til forandring. Derfor kan det mere løst opfattes som ændringer, der opstår på grund af temperatur. Disse ændringer kan være af fysisk og/eller kemisk natur. De ændringer, der sker kemisk, betegnes som 'kemiske reaktioner', og det gav anledning til kemisk termodynamik.
På en mere generel reference kan termodynamik beskrives som et princip relateret til kroppe/tilstande og processer. Norm alt er de involverede processer energioverførsler, som kan opdeles i to adskilte grupper; altså varme og arbejde. Hvis en energitilstand ændres til en anden, siger vi, at arbejdet er udført. Energi er grundlæggende evnen til at udføre arbejde. Hvis energien i et system ændrer sig som følge af forskellen i temperatur, siger vi, at der har været en varmestrøm.
Derfor er termodynamik hovedsageligt beskæftiget med energetik og giver ingen som helst forklaring på hastigheden af forekomsten af disse ændringer. Denne skelnen mellem hastigheder og energier involveret i tilstande/legemer og processer er meget tydelig inden for kemiske videnskabers domæne, hvor termodynamik kun er beskæftiget med energetikken og ligevægtspositionen for en kemisk reaktion.
Ligevægtspositionen er, hvor både reaktanterne og produkterne er til stede, og koncentrationerne af alle involverede arter forbliver uden at ændre sig over tid, og den er specifik for en bestemt reaktion, når reaktionen udføres under standardbetingelser. Termodynamik kan forudsige, at en reaktion helt sikkert vil finde sted, fordi produkternes energi er mindre end reaktanternes. Men i praksis kan man have brug for kinetikprincippet for at få reaktionen til at ske med en mærkbar hastighed.
Mere om Kinetics
Kinetics er oftere involveret inden for kemiske videnskaber. Derfor vedrører det, hvor hurtigt en kemisk reaktion kan forekomme, eller hvor hurtigt det kemiske ligevægtspunkt nås. Forskellige parametre er forbundet med styringen af hastigheden af kemiske reaktioner.
De involverede molekyler skal kollidere med tilstrækkelig energi og i den rigtige orientering. Enhver betingelse, der opfylder dette krav, øger hastigheden af en kemisk reaktion. Der er en energibarriere for, at enhver kemisk reaktion kan finde sted. Dette er kendt som aktiveringsenergien. Molekylernes energi bør være større end denne energi, for at reaktionen kan finde sted. Forøgelse af temperaturen øger hastigheden af en reaktion ved at levere energi større end aktiveringsenergien til en højere fraktion af molekyler. Forøgelse af overfladearealet muliggør flere kollisioner, og forøgelse af koncentrationen øger antallet af reagerende molekyler og øger derved reaktionshastigheden. Katalysatorer bruges til at sænke aktiveringsenergibarrieren og giver derved en nem vej for reaktionen.
Termodynamik vs Kinetics
