Kemia termodinámiko: permesita aŭ malpermesita

Kio brulas? Ĉi tiu estas la plej komuna oxidado, la rilato de brulaĵo kun oksigeno. Sed fakte en kontakto kun oksigeno estas preskaŭ ĉiuj substancoj, kaj la reago ne komencas (kaj dankas Dion). Do sufiĉas nur reagentantoj, necesas konsideri aliajn cirkonstancojn. Ĉi tio estas kemia termodinámiko.

Ĉi tiu scienco estas tre simpla, kaj samtempe ĝi estas unu el la plej universalaj, ĝi povas esti aplikata al multe da fenomenoj kaj procezoj kiuj okazas ... aŭ ne okazas. Ĝi estas ĉi tie por solvi la neflekseblajn leĝojn de ĉi tiu scienco. La bazaj konceptoj de kemia termodinámiko estas tre simplaj. Kaj ili ŝajne ne povas refute, laŭ Einstein. Ĉi tiu nekutime dotita sciencisto kredis, ke tio estas la plej fidinda teorioj en la universo.

Kiel ni scias de sperto, multaj el la kemiaj procezoj ne povas iri spontanee. La unuaj esploristoj rimarkis, ke multaj reagoj, kiuj komenciĝas laŭ si mem, okazas kun la liberigo de varmego. Tamen, estis neeble interŝanĝi senĉese la exothermicidad de la reago kaj ĝia spontaneco. Ĉar estas reagoj, kiuj komencas al altaj temperaturoj kaj iras kun varmego, dum la reagoj ankaŭ komencas spontanee.

Kiel kompreni kio okazas? Ĉu naturo inklinas malpliigi energion? Ĉio estas pli komplika, kemia termodinámiko diras, ke fakte, la ĉirkaŭaĵo de ni ĉirkaŭas ne ŝatas minimuman energion, sed maksimuman konfuzon! Nu, iuj homoj en ĉi tiu kun naturo estas en solidareco.

Ĉu eblas priskribi la malordon strikte? Rezultas, eblas, por tio la koncepto "entropio" estas uzata. Ĝiaj kemiistoj kaj fizikistoj estas poezie nomataj "sago de tempo". Kial? Pro tio ke procezoj kun kreskanta entropio spontane iras nur en unu direkto. Kaj ĉi tio donas al ili nereversibilidad. Ĉi tio estas la bazo de kemia termodinamiko. Vi povas vidi la diferencon de mekanikaj procezoj. Ekzemple, la movado de pilkoj en la bilardo povas esti skribita sur la video reen - kaj ĝi aspektos kredebla. Sed se vi komprenas, kiel iras la rusto de la najlo aŭ restarigitaj sparkler, vi tuj rimarkas ke ĉi tiu ne estas vera, tio ne okazos. Kompreneble, ĉi tiu ekzemplo ne ŝajnas esti absoluta, sed la pliigo de entropio fariĝas ia "tempo sago".

Kemia termodinámiko ne disvolvis aparaton kiu determinis la nivelon de entropio, ĝi estas en iu mezurita spekula koncepto. Sed eblas kalkuli ĝin, por tio vi devas scii la ŝanĝon de varmego dum la reago kaj la temperaturo ĉe kiu ĉi tiu ŝanĝo okazas. Kial temas pri la temperaturo? La fakto estas, ke la rapideco de la eroj tre proksime rilatas al temperaturo, kaj pli ĉi tiuj rapidoj, pli kaoso, legas, entropio.

La plej ĥaosa formo de materio estas gaso. Sekve, la reago, en kiu la kvanto da gasoj pliiĝas, progresas kun kreskanta entropio. Ekzemple, la malkomponaĵo de kalcia karbonato. Sed akiri akvon de oksigeno kun hidrogeno estas tre malfacila, ĉar entropio malpliiĝas.

Se kalkulita per la formulo Gibbs energion, ĝi povas supozi, ĉu la reago daŭrigas en ĉi tiu temperaturo. Tamen, ĝi ne eblas ekscii ĝuste, por ke ĝi komencu, ĝi prenos katalizilon aŭ specialan temperaturon. La ŝtonoj ne estas senutilaj, ili indikas la "permeson" de aparta reago. Sed se kemia termodinamiko montras, ke la reago estas "malpermesita", tiam eĉ ne estas punkto de turmentado de serĉado de katalizilo - ĝi ankoraŭ ne funkcios.

La scienco priskribita estas proksime rilata al ĝenerala termodinamiko, kiu estas branĉo de fiziko kaj klarigas multajn procezojn de diversaj specoj en la mondo ĉirkaŭ ni. Scivolaj homoj malkovras la kaŭzojn de multaj fenomenoj, kiuj por aliaj ĉiam restos mistero. Ili diras, ke termodinámiko eĉ pruvas la ekziston de Dio ...