Termodinamik ve Kinetik
Hem termodinamik hem de kinetik, köklerini fizik bilimlerinden alan ve uygulamalarıyla birçok bilim ve mühendislik alanına giren bilimsel alanda pek çok ilerleme sağlayan bilimsel ilkelerdir. İki terim, kimya bilimlerinde kelimenin tam anlamıyla el ele gider ve çok yakından ilişkilidir.
Termodinamik hakkında daha fazla bilgi
'Termodinamik' adının kendisi, sıcaklıkla ilgili 'termo' ve değişimle ilgili 'dinamik' olarak adlandırılabilecek terimin anlamını önerir. Dolayısıyla daha gevşek bir şekilde sıcaklığa bağlı olarak meydana gelen değişiklikler olarak düşünülebilir. Bu değişiklikler doğada fiziksel ve/veya kimyasal olabilir. Kimyasal olarak meydana gelen değişiklikler 'kimyasal reaksiyonlar' olarak adlandırılır ve bu kimyasal termodinamiğe yol açmıştır.
Daha genel bir referansla termodinamik, cisimler/durumlar ve süreçlerle ilgili bir ilke olarak tanımlanabilir. Genellikle ilgili süreçler, iki farklı gruba ayrılabilen enerji transferleridir; yani ısı ve iş. Bir enerji durumu diğerine dönüşürse, işin yapıldığını söyleriz. Enerji temel olarak iş yapabilme kapasitesidir. Sıcaklık farkından dolayı bir sistemin enerjisi değişiyorsa ısı akışı olmuştur deriz.
Bu nedenle, termodinamik esas olarak enerjiyle ilgilenir ve bu değişikliklerin meydana gelme hızı hakkında hiçbir açıklama yapmaz. Durumlarda/bedenlerde ve süreçlerde yer alan oranlar ve enerjilerin bu ayrımı, termodinamiğin yalnızca bir kimyasal reaksiyonun enerji ve denge konumu ile ilgili olduğu kimya bilimleri alanında çok açıktır.
Denge konumu, hem reaktanların hem de ürünlerin mevcut olduğu ve ilgili tüm türlerin konsantrasyonlarının zamanla değişmeden kaldığı yerdir ve reaksiyon standart koşullar altında yapıldığında belirli bir reaksiyona özgüdür. Termodinamik, ürünlerin enerjisi reaktanlarınkinden daha az olduğu için bir reaksiyonun kesinlikle gerçekleşeceğini tahmin edebilir. Ancak pratikte, reaksiyonun kayda değer bir hızda gerçekleşmesi için kinetik ilkesine ihtiyaç duyulabilir.
Kinetik hakkında daha fazla bilgi
Kinetik, daha çok kimya bilimleri alanına girer. Bu nedenle, bir kimyasal reaksiyonun ne kadar hızlı gerçekleşebileceği veya kimyasal denge noktasına ne kadar hızlı ulaşıldığı ile ilgilidir. Kimyasal reaksiyon hızlarının kontrolü ile ilgili çeşitli parametreler vardır.
İlgili moleküller yeterli enerjiyle ve doğru yönde çarpışmalıdır. Bu gereksinimi karşılayan herhangi bir koşul, kimyasal reaksiyonun hızını arttırır. Herhangi bir kimyasal reaksiyonun gerçekleşmesi için bir enerji bariyeri vardır. Bu aktivasyon enerjisi olarak bilinir. Reaksiyonun gerçekleşebilmesi için moleküllerin enerjisinin bu enerjiden büyük olması gerekir. Sıcaklığın arttırılması, aktivasyon enerjisinden daha büyük bir enerjiyi daha yüksek bir molekül fraksiyonuna sağlayarak bir reaksiyonun hızını arttırır. Yüzey alanının arttırılması, daha fazla çarpışmaya izin verir ve konsantrasyonun arttırılması, reaksiyona giren moleküllerin sayısını ve dolayısıyla reaksiyonun hızını arttırır. Katalizörler, aktivasyon enerjisi bariyerini düşürmek için kullanılır ve böylece reaksiyonun gerçekleşmesi için kolay bir yol sağlar.
Termodinamik ve Kinetik
