Kimyasal termodinamik: izin verilmiş veya yasaklanmış

Ne yanıyor Bu en yaygın oksidasyon, yakıtın oksijenle olan bağlantısıdır. Ancak aslında oksijenle temas halindeyse hemen hemen tüm maddeler vardır ve tepki başlamaz (ve Tanrı'ya şükür). Yani, sadece reaktifler yeterli değil, dikkate alınması gereken diğer koşullar. Kimyasal termodinamik endişe ile ilgilidir.

Bu bilim çok basittir ve aynı zamanda en evrensel bilim dalıdır, meydana gelen birçok olgu ve olaya uygulanabilir ... veya gerçekleşmez. İşte bu bilimin esnek olmayan yasalarını çözmek. Kimyasal termodinamiğin temel kavramları çok basittir. Ve Einstein'a göre, çürütemeyecek durumda değiller. Bu olağanüstü yetenekli bilim adamı, bunun evrendeki en güvenilir teori olduğuna inanıyordu.

Deneyimden bilindiği gibi, birçok kimyasal işlem kendiliğinden devam edemez. İlk araştırmacılar, kendiliğinden başlayacak birçok reaksiyonun ısı yayılımı ile ortaya çıktığını fark ettiler. Bununla birlikte, reaksiyonun ekzotermisitesini ve spontanlığını kesin olarak bağlamak imkansızdı. Çünkü reaksiyonlar kendiliğinden başlarken, yüksek sıcaklıklarda başlayan ve ısı emilimi ile başlayan reaksiyonlar vardır.

Neler olduğunu anlamak nasıl? Doğa, enerjiyi azaltma eğiliminde midir? Her şey daha karmaşıktır, kimyasal termodinamik, aslında çevremizin minimum enerjiyi sevmediğini, ancak maksimum karışıklık olduğunu söylüyor! Eh, doğadaki bazı insanlar dayanışma içindedir.

Bozukluğu kesinlikle tarif etmek mümkün müdür? Görünüşe göre, bu amaçla "entropi" kavramı kullanılır. Kimyagerleri ve fizikçileri şiirsel olarak "zaman oku" olarak adlandırılır. Neden? Artan entropi ile prosesler kendiliğinden tek yönde ilerlediğinden. Ve bu onlara geri döndürülemezlik sağlar. Bu kimyasal termodinamiğin temelini oluşturur. Mekanik süreçler arasındaki farkı görebilirsiniz. Örneğin, bilardo içindeki topların hareketi video sırtında kaydırılabilir - inanılabilir görünecektir. Ancak, pasın çiviyi ne kadar terkettiğini görürseniz, Bengal yangınından kurtulursanız , bunun doğru olmadığını, gerçekleşmeyeceğini anlarsınız. Elbette, bu örnek mutlak taklit değil, entropi artışı gerçekten bir tür "zaman oku" haline gelir.

Kimyasal termodinamik, entropi seviyesini belirleyecek bir cihaz geliştirmedi, belli ölçüde spekülatif bir kavram. Fakat bunu hesaplamak mümkündür, bunun için reaksiyon sırasında ısının değişimini ve bu değişimin meydana geldiği sıcaklığı bilmeniz gerekir. Sıcaklık neden dikkate alınır? Gerçek şu ki, parçacıkların hızı sıcaklıkla çok yakından ilişkilidir ve bu hızlar arttıkça, daha fazla kaos, okunur, entropi olur.

Maddenin en kaotik şekli gaz. Dolayısıyla, gaz miktarının arttığı reaksiyon, artan entropi ile ilerlemektedir. Örneğin, kalsiyum karbonat ayrışımı. Ancak, hidrojen ile oksijenden su almak çok zordur, çünkü entropi azalır.

Formülden Gibbs enerjisini hesaplarsak, bu reaksiyonun belirli bir sıcaklıkta devam edip etmeyeceğini varsayabiliriz. Bununla birlikte, belki de başlaması için bir katalizör veya özel bir sıcaklık alması gerektiğini tam olarak öğrenmek mümkün olmayacaktır. Hesaplamalar işe yaramaz, belirli bir reaksiyonun "kabul edilebilirliğini" gösterir. Ancak eğer kimyasal termodinamik reaksiyonun "yasak" olduğunu gösteriyorsa, araştırmayı bir katalizör işkenceye maruz bırakmanın bile bir anlamı yoktur - yine de başarısız olacaktır.

Tanımlanan bilim, fizik dalında genel termodinamik ile yakından ilişkilidir ve çevremizdeki dünyadaki çeşitli süreçleri açıklamaktadır. Meraklı insanlar, birçok fenomenin nedenlerini keşfeder; diğerleri ise her zaman bir sır olarak kalır. Termodinamiğin bile Tanrı'nın varlığını ispatladığını söylüyorlar ...