Chemische kinetiek & evenwicht

De roest proces langzaam kinetiek , maar het evenwicht in zijn voordeel . beeld Roest 2 van Stanislav Halčin van & lt; a href = 'http: //www.fotolia.com'> Fotolia.com & lt; / a & gt;

Chemische reacties gebeuren de hele tijd.Buiten, zijn chemische reacties aandrijven van auto's als ze reizen op de weg.Binnenin zijn chemische reacties draaien rauw voedsel in het diner.Chemische reacties worden wat houdt elk levend organisme up and running.Twee eigenschappen van deze reacties, de kinetiek en evenwicht bepalen in een echte manier wat er in de wereld.

Ensembles

  • Een fundamenteel concept in een chemische reactie is die van & amp; ldquo; ensembles, & amp; rdquo;of groepen.Dit idee verklaart het feit dat de fundamentele spelers in een reactie - atomen en moleculen - zijn te klein om te zien en geen merkbare reactie zal bestaan ​​uit een groot aantal van hen worden gesteld.Waarneembare gevolg van een chemische reactie het gemiddelde resultaat van wat er met die grote groep of ensemble, deeltjes.Er is niets mysterieus aan de & amp; ldquo; ensemble & amp; rdquo;concept, en

    talloze soortgelijke voorbeelden bestaan ​​op meer vertrouwd schalen.Een zak met magnetron popcorn is een goed voorbeeld van een ensemble, of een kamer vol mensen.

    Een ensemble is een groep van identieke deeltjes. Een ensemble is een groep van identieke deeltjes.

Kinetics

  • De & amp; ldquo; kinetiek & amp; rdquo;van een chemische reactie verwijst naar hoe snel het voorkomt.Het laten vallen van een maagzuurremmer in water produceert een & amp; ldquo; fast & amp; rdquo;reactie die kan worden waargenomen door de bruisen en bellen, terwijl de transformatie van metaal in roest is een & amp; ldquo; traag & amp; rdquo;reactie die meestal te lang om naar te kijken is.Maar wederom een ​​chemische reactie is niet homogeen, maar bestaat het gedrag van een ensemble van deeltjes.Een reactiesnelheid wordt bepaald door hoe lang het duurt gemiddeld voor de deeltjes om de verandering die bepaalt dat bepaalde reactie ondergaan.De kinetiek van een reactie wordt altijd bepaald door de & amp; ldquo; activering energie, & amp; rdquo;de energie die nodig is voor een atoom of molecuul wijzigen van de begintoestand naar de eindtoestand.De activering energie kan worden gevisualiseerd als een heuvel: hoe hoger de heuvel, hoe langer het duurt (gemiddeld, natuurlijk) voor de reactanten te klimmen en naar beneden rollen van de andere kant.

    De activeringsenergie van de reactie bepaalt de kinetiek . De activering energie van een reactie bepaalt de kinetiek.

Kinetics: Popcorn Analogy

  • De popcorn analogie is hier handig.Zodra de zak wordt onder & amp geplaatst; ldquo; reactie voorwaarden & amp; rdquo;(dat is, de magnetron wordt ingeschakeld), het duurt een paar minuten voor iets te gebeuren.Dan een paar kernels pop, dan een paar meer.Na twee minuten wordt de popping gebeurt te snel om de individuele pops tellen.Dan vertraagt, maar er zijn altijd een aantal kernels die don & amp; # 039; t pop tot het einde.Je zou kunnen zeggen dat de gemiddelde snelheid van de popcorn reactie is ongeveer twee minuten, maar het duurt langer voor de reactie op & amp; ldquo; ga naar voltooiing & amp;. Rdquo;Dit is precies hetzelfde wat er gebeurt met de maagzuurremmer en roestende metalen.De benodigde tijd voor een gemiddelde metaalatoom roest is veel langer dan de tijd voor een gemiddelde antacidum deeltje wenden tot bruisen, omdat de activeringsenergie groter.Tegelijkertijd kunnen sommige individuele metaalatomen sneller dan sommige individuele deeltjes antacidum bruisen roesten.

    Niet alle deeltjes in een ensemble reageren tegelijkertijd . Niet alle deeltjes in een ensemble reageren tegelijkertijd.

Equilibrium

  • Equilibrium verwijst naar het einde staat van een chemische reactie de voorkeur.Voor elke reactie, de omgekeerde reactie mogelijk.Rust terug te zetten in glanzend metaal - de reactie bestaat, het isn & amp gewoon; # 039; t erg waarschijnlijk.Van de vele miljoenen roest op het oppervlak van een omheining, wellicht zal men de-oxideren terug te zetten in metal.Dat & amp; # 039; s niet genoeg om te zien, en in ieder geval, de & amp; ldquo; vooruit & amp; rdquo;reactie zal relatief snel zet hem terug in roest.Als activatie-energie is een heuvel, wordt evenwicht bepaald door welke kant van de heuvel een dieper dal, of lagere energie heeft.In sommige gevallen, zoals de verroeste hek en de popcorn, de vallei veel dieper aan de andere kant, en het draaien rond kijken naar de andere kant van de heuvel (dat is de activeringsenergie voor de omgekeerde reactie), is het veelhoger was dan de andere kant.In dit geval is de reactie in wezen & amp; ldquo; gaat voltooid & amp; rdquo;en de atomen de neiging om de activering heuvel steken en verblijf in de diepere vallei.In andere gevallen, de dalen van gelijke diepte en het evenwicht dat is bereikt gaat atomen aan beide zijden van de reactie.

    Evenwicht wordt bepaald door welke staat de lagere energie heeft . Equilibrium wordt bepaald door die staat heeft de lagere energie.

Equilibrium: Room Analogy

  • De popcorn analogie is minder nuttig voor een demonstratie van het evenwicht, zoals popcorn niet typisch un-pop.In plaats daarvan, stel je een kamer met twintig mensen in.De temperatuur wordt geleidelijk verhoogd totdat het onaangenaam warm.Op verschillende momenten, zullen de mensen opstaan ​​en gaan naar de volgende kamer - maar de volgende kamer is onaangenaam koud.Op verschillende tijden, sommige mensen zullen de tweede kamer te verlaten en terug te komen in de eerste.(Omwille van het voorbeeld, de mensen zijn beperkt tot alleen deze twee kamers.) Uiteindelijk zal de groep van mensen die een evenwichtstoestand met misschien tien mensen te bereiken in elke kamer op elk moment.Soms zijn mensen zullen opstaan ​​en veranderen kamers, maar het overschakelen van de koude kamer naar de warme kamer is niet per se meer of minder gunstig zijn dan de & amp; ldquo; omgekeerde reactie & amp; rdquo;van de hete naar de koude kamer.Een goed voorbeeld van een reactie die komt evenwicht is de verdamping van water uit een watermassa lob.Als de lucht aanvankelijk & amp; ldquo; droge, & amp; rdquo;de voorwaartse reactie is zeer gunstig en veel water zal verdampen.Uiteindelijk, hoewel, uitgaande van minimale luchtbeweging, de lucht wordt vochtiger geworden en het zal minder gunstig zijn om water te verdampen in.In feite, zullen sommige water terug te zetten in vloeistof en terugkeer naar het waterlichaam.Evenwicht wordt bereikt wanneer een gelijk aantal watermoleculen verdampen en condenseren op een bepaald tijdstip.

    Het begin en het einde toestanden van een reactie kan worden gezien als & amp; quot; . Kamers & amp; quot; Het begin en het einde toestanden van een reactie kan worden gezien als & amp; quot;. Kamers & amp; quot;

Equilibrium in biologische processen

  • Vermeldenswaard is veel biologische reacties zijn van het bereiken van het evenwicht door complexe processen in het lichaam gehouden.Deze staat out-of-evenwicht laat chemische energie worden ingezet voor het gebruik van een kloppend hart, functionerende nieren en het afvuren van neuronen.In het geval van een levend organisme, evenwicht bereiken in veel opzichten gelijk aan de dood.

    Leven bestaat uit de buurt van evenwicht. Life bestaat uit de buurt van evenwicht.

Energy

  • Chemische reacties hebben karakteristieke tarieven en het evenwicht staten.De redenen waarom - bijvoorbeeld waarom de activeringsenergie voor roesten hoger is dan die van de antacidum reactie, of waarom het energieverschil tussen het begin en einde toestanden van een reactie is klein en anderzijds is groot - zijn complex en verschillenvan reactie tot reactie, maar altijd afhankelijk van de energetische kosten en baten van veranderingen in de deeltjes & amp; # 039;structuur en milieu.De velden van de kinetiek en thermodynamica verkennen deze kwesties in de diepte.

    Kinetiek en thermodynamica van de energie van de verschillende staten . kinetiek en thermodynamica van de energie van de verschillende staten.

Resources

  • "thermodynamica, kinetiek en de controle van chemische reacties."
272
0
10
Muscle Cars