อุณหพลศาสตร์เคมี: ได้รับอนุญาตหรือต้องห้าม

การเผาไหม้คืออะไร? นี่คือการเกิดออกซิเดชันที่พบมากที่สุดการเชื่อมต่อของน้ำมันเชื้อเพลิงกับออกซิเจน แต่ในความเป็นจริงในการติดต่อกับออกซิเจนเป็นสารเกือบทั้งหมดและปฏิกิริยาไม่ได้เริ่มต้น (และขอบคุณพระเจ้า) ดังนั้นจึงไม่เพียงพอที่จะใช้สารเคมีเพียงอย่างเดียวจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงสถานการณ์อื่น ๆ นี่คือสิ่งที่อุณหพลศาสตร์ทางเคมีเกี่ยวข้องกับ

วิทยาศาสตร์นี้เป็นเรื่องง่ายมากและในขณะเดียวกันก็เป็นหนึ่งในสากลมากที่สุดก็สามารถใช้กับปรากฏการณ์มากมายและกระบวนการที่เกิดขึ้น ... หรือไม่ได้เกิดขึ้น อยู่ที่นี่เพื่อแก้กฎหมายที่ไม่ยืดหยุ่นของวิทยาศาสตร์นี้ แนวคิดพื้นฐานของอุณหพลศาสตร์เคมีนั้นง่ายมาก และดูเหมือนว่าจะไม่สามารถหักล้างได้ตามที่ไอน์สไตน์กล่าว นักวิทยาศาสตร์ที่มีพรสวรรค์ที่ผิดปกตินี้เชื่อว่านี่เป็นทฤษฎีที่น่าเชื่อถือที่สุดในจักรวาล

ดังที่ทราบจากประสบการณ์หลายกระบวนการทางเคมีไม่สามารถเกิดขึ้นเองได้ นักวิจัยคนแรกสังเกตเห็นว่าปฏิกิริยาหลายอย่างเริ่มต้นด้วยตัวเองเกิดขึ้นเมื่อมีการปลดปล่อยความร้อน อย่างไรก็ตามมันเป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมต่อความไม่สมดุลของปฏิกิริยาและความเป็นธรรมชาติ เนื่องจากมีปฏิกิริยาที่เริ่มต้นที่อุณหภูมิสูงและไปกับการดูดซึมความร้อนในขณะที่ปฏิกิริยายังเริ่มต้นเป็นธรรมชาติ

จะเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นได้อย่างไร? ธรรมชาติมีแนวโน้มลดพลังงานหรือไม่? ทุกอย่างซับซ้อนมากขึ้นอุณหพลศาสตร์เคมีบอกว่าในความเป็นจริงสภาพแวดล้อมรอบตัวเราไม่ชอบพลังงานขั้นต่ำ แต่ความสับสนสูงสุด! ดีบางคนในนี้มีลักษณะเป็นปึกแผ่น

เป็นไปได้หรือไม่ที่จะอธิบายความผิดปกติอย่างเคร่งครัด? มันจะเปิดออกเป็นไปได้เพื่อการนี้แนวคิด "เอนโทรปี" ถูกนำมาใช้ นักเคมีและนักฟิสิกส์ของตนเรียกว่า "ลูกศรเวลา" ทำไม? เนื่องจากกระบวนการที่มีการเพิ่มเอนโทรปีเข้าไปในทิศทางเดียวเท่านั้น และสิ่งนี้ทำให้พวกเขาไม่สามารถย้อนกลับได้ นี่คือพื้นฐานของอุณหพลศาสตร์เคมี คุณสามารถเห็นความแตกต่างจากกระบวนการทางกล ตัวอย่างเช่นการเคลื่อนไหวของลูกบอลในบิลเลียดสามารถเลื่อนลงบนวิดีโอกลับ - และจะดูน่าเชื่อถือ แต่ถ้าคุณเห็นว่าสนิมออกจากเล็บหรือ ไฟเบงกอลที่ กู้คืนคุณจะรู้ทันทีว่านี่ไม่เป็นความจริงมันไม่ได้เกิดขึ้น แน่นอนว่าตัวอย่างนี้ไม่ได้อ้างว่าเป็นสัมบูรณ์ แต่การเพิ่มเอนโทรปีจะกลายเป็น "ลูกศรเวลา" อย่างแท้จริง

อุณหพลศาสตร์เคมียังไม่ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่จะกำหนดระดับของเอนโทรปีมันเป็นขอบเขตแนวคิดการเก็งกำไร แต่ก็เป็นไปได้ที่จะคำนวณได้สำหรับการนี้คุณจำเป็นต้องรู้การเปลี่ยนแปลงความร้อนในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาและอุณหภูมิที่การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้น ทำไมอุณหภูมิจึงถูกนำมาพิจารณา? ความจริงก็คือความเร็วของอนุภาคมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิและความเร็วเหล่านี้มากขึ้นความวุ่นวายมากขึ้นอ่านเอนโทรปี

รูปแบบวุ่นวายที่สุดของสสารคือแก๊ส ดังนั้นปฏิกิริยาซึ่งในปริมาณก๊าซที่เพิ่มขึ้นดำเนินการกับการเพิ่มเอนโทรปี ตัวอย่างเช่นการสลายตัวของแคลเซียมคาร์บอเนต แต่การได้รับน้ำจากออกซิเจนด้วยไฮโดรเจนเป็นเรื่องยากมากเพราะเอนโทรปีลดลง

ถ้าเราคำนวณ พลังงานกิ๊บส์ จากสูตร นี้ เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าปฏิกิริยานี้จะไปที่อุณหภูมิที่กำหนดหรือไม่ อย่างไรก็ตามมันจะไม่สามารถหาได้แน่ ๆ บางทีมันอาจจะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรืออุณหภูมิพิเศษ การคำนวณไม่ได้ไร้ประโยชน์พวกเขาระบุ "permissibility" ของปฏิกิริยาเฉพาะ แต่ถ้าอุณหพลศาสตร์เคมีแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาคือ "ห้าม" แล้วไม่มีจุดใดแม้แต่การทรมานการค้นหาตัวเร่งปฏิกิริยา - มันยังไม่ทำงาน

วิทยาศาสตร์อธิบายว่าเกี่ยวข้องกับอุณหพลศาสตร์ทั่วไปซึ่งเป็นสาขาวิชาฟิสิกส์และอธิบายถึงกระบวนการต่างๆในโลกรอบ ๆ ตัวเรา คนที่อยากรู้อยากเห็นค้นพบสาเหตุของปรากฏการณ์หลายอย่างซึ่งคนอื่น ๆ จะยังคงเป็นปริศนาอยู่เสมอ พวกเขากล่าวว่าอุณหพลศาสตร์แม้พิสูจน์การดำรงอยู่ของพระเจ้า ...