Verschil tussen thermodynamica en kinetiek

Thermodynamics vs Kinetics

Zowel de thermodynamica als de kinetiek zijn wetenschappelijke principes die hun wortels hebben in de natuurwetenschappen en die zoveel vooruitgang hebben geboekt in het wetenschappelijke domein, met toepassingen die zich op veel gebieden van wetenschap en techniek afspelen. De twee termen gaan letterlijk hand in hand in de chemische wetenschappen en zijn nauw verwant.

Meer over thermodynamica

De naam 'Thermodynamics' suggereert zelf de betekenis van de term die kan worden aangeduid als 'thermo' met betrekking tot temperatuur en 'dynamiek' met betrekking tot verandering. Vandaar dat het meer losjes kan worden beschouwd als veranderingen die optreden als gevolg van temperatuur. Deze veranderingen kunnen fysiek en / of chemisch van aard zijn. De veranderingen die chemisch optreden, worden aangeduid als 'chemische reacties' en dit leidde tot chemische thermodynamica.

Meer in het algemeen kan thermodynamica worden beschreven als een principe dat is gerelateerd aan lichamen / toestanden en processen. Gewoonlijk zijn de betrokken processen energieoverdrachten, die in twee verschillende groepen kunnen worden verdeeld; dat wil zeggen warmte en werk. Als de ene energiestaat verandert in de andere, zeggen we dat er werk is gedaan. Energie is in feite het vermogen om werk te doen. Als de energie van een systeem verandert als gevolg van het temperatuurverschil, zeggen we dat er een warmtestroom is geweest.

Daarom houdt de thermodynamica zich vooral bezig met energetica en geeft ze geen enkele uitleg over de snelheid van het optreden van deze veranderingen. Dit onderscheid tussen de snelheden en energieën die betrokken zijn in staten / lichamen en processen is heel duidelijk in het domein van de chemische wetenschappen waar de thermodynamica alleen bezig is met de energetica en de positie van het evenwicht van een chemische reactie.

De positie van het evenwicht is waar zowel de reactanten als de producten aanwezig zijn en de concentraties van alle betrokken soorten blijven zonder te veranderen in de tijd, en het is specifiek voor een specifieke reactie wanneer de reactie onder standaardomstandigheden wordt uitgevoerd. Thermodynamica kan voorspellen dat een reactie zeker zal plaatsvinden omdat de energie van de producten minder is dan die van de reactanten. In de praktijk kan men echter het principe van kinetiek nodig hebben om de reactie met een aanzienlijke snelheid te laten plaatsvinden.

Meer over Kinetics

Kinetica is vaker betrokken op het gebied van de chemische wetenschappen. Vandaar dat het gaat over hoe snel een chemische reactie kan optreden of hoe snel het chemische evenwichtspunt wordt bereikt. Verschillende parameters zijn geassocieerd met de controle van de snelheden van chemische reacties.

De betrokken moleculen moeten botsen met voldoende energie en in de juiste richting. Elke conditie die aan deze eis voldoet, verhoogt de snelheid van een chemische reactie. Er is een energiebarrière om een ​​chemische reactie te laten plaatsvinden. Dit staat bekend als de activeringsenergie. De energie van de moleculen moet groter zijn dan deze energie om de reactie te laten plaatsvinden. Het verhogen van de temperatuur verhoogt de snelheid van een reactie door energie te leveren die groter is dan de activeringsenergie, tot een hogere fractie van moleculen. Het vergroten van het oppervlak maakt meer botsingen mogelijk en het verhogen van de concentratie verhoogt het aantal reagerende moleculen waardoor de reactiesnelheid wordt verhoogd. Katalysatoren worden gebruikt om de activeringsenergiebarrière te verlagen en daardoor een gemakkelijke route te verschaffen voor het optreden van de reactie.

Thermodynamics vs Kinetics

• Thermodynamica houdt zich alleen bezig met de energetica en de positie van het evenwicht bij het gaan van de ene staat naar de andere; terwijl kinetica betrekking heeft op de snelheid van de processen tussen staten.

• In de chemische wetenschappen, vertelt de thermodynamica ons hoe ver een reactie plaatsvindt, maar de kinetiek vertelt ons hoe snel een reactie zou plaatsvinden.