תרמודינמיקה לעומת קינטיקה
הן התרמודינמיקה והן הקינטיקה הם עקרונות מדעיים השואבים את שורשיהם ממדעי הפיזיקה והביאו לכל כך הרבה התקדמות בתחום המדעי, כשהיישומים שלה רצופים בתחומים רבים של מדע והנדסה. שני המונחים ממש הולכים יד ביד במדעי הכימיה והם קשורים מאוד.
עוד על תרמודינמיקה
השם 'תרמודינמיקה' עצמו מרמז על משמעות המונח שניתן להתייחס אליו כ'תרמו' המתייחס לטמפרטורה ו'דינמיקה' המתייחסת לשינוי. מכאן שבאופן רופף יותר ניתן לחשוב על שינויים המתרחשים עקב טמפרטורה.שינויים אלו יכולים להיות פיזיקליים ו/או כימיים באופיים. השינויים המתרחשים מבחינה כימית נקראים 'תגובות כימיות', וזה הוליד תרמודינמיקה כימית.
בהתייחסות כללית יותר, ניתן לתאר את התרמודינמיקה כעיקרון הקשור לגופים/מצבים ולתהליכים. בדרך כלל התהליכים המעורבים הם העברות אנרגיה, אותן ניתן לחלק לשתי קבוצות נפרדות; כלומר חום ועבודה. אם מצב אנרגיה אחד משתנה לאחר, אנו אומרים שהעבודה מתבצעת. אנרגיה היא בעצם היכולת לבצע עבודה. אם האנרגיה של מערכת משתנה כתוצאה מההבדל בטמפרטורה, אנו אומרים שהייתה זרימת חום.
לכן, התרמודינמיקה עוסקת בעיקר באנרגטיקה ואינה נותנת הסבר כלשהו לגבי קצב התרחשות השינויים הללו. ההבחנה הזו בין הקצבים והאנרגטיות המעורבים במצבים/גופים ותהליכים ברורה מאוד בתחום מדעי הכימיה שבהם התרמודינמיקה עוסקת רק באנרגטיקה ובמיקום שיווי המשקל של תגובה כימית.
מיקום שיווי המשקל הוא המקום שבו נמצאים גם המגיבים וגם התוצרים והריכוזים של כל המינים המעורבים נשארים מבלי להשתנות לאורך זמן, והוא ספציפי לתגובה מסוימת כאשר התגובה נעשית בתנאים סטנדרטיים. התרמודינמיקה עשויה לחזות כי תגובה בהחלט תתרחש מכיוון שהאנרגיה של התוצרים קטנה מזו של המגיבים. עם זאת, בפועל, ייתכן שיהיה צורך בעקרון הקינטיקה כדי לגרום לתגובה להתרחש בקצב ניכר.
עוד על Kinetics
קינטיקה עוסקת לעתים קרובות יותר בתחום מדעי הכימיה. לפיכך זה מתייחס לכמה מהר תגובה כימית עלולה להתרחש או כמה מהר מגיעים לנקודת שיווי המשקל הכימי. פרמטרים שונים קשורים לשליטה בשיעורי התגובות הכימיות.
המולקולות המעורבות חייבות להתנגש באנרגיה מספקת ובכיוון הנכון. כל תנאי שעומד בדרישה זו מגביר את קצב התגובה הכימית.קיים מחסום אנרגיה לכל תגובה כימית שתתרחש. זה ידוע בשם אנרגיית ההפעלה. האנרגיה של המולקולות צריכה להיות גדולה מהאנרגיה הזו כדי שהתגובה תתרחש. הגדלת הטמפרטורה מגבירה את קצב התגובה על ידי אספקת אנרגיה גדולה יותר מאנרגיית ההפעלה, לשבריר גבוה יותר של מולקולות. הגדלת שטח הפנים מאפשרת יותר התנגשויות והגדלת הריכוז מגדילה את מספר המולקולות המגיבות ובכך מגבירה את קצב התגובה. זרזים משמשים להורדת מחסום אנרגיית ההפעלה ובכך מספקים מסלול קל להתרחשות התגובה.
תרמודינמיקה לעומת קינטיקה
