Ποια είναι η έννοια των θερμοδυναμικά ευνοημένων αντιδράσεων;
Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών πτυχών:
* αυθόρμητο: Η αντίδραση θα συμβεί χωρίς την ανάγκη για συνεχή εξωτερική παρέμβαση.
* απελευθέρωση ενέργειας: Η αντίδραση απελευθερώνει ενέργεια στο περιβάλλον, τυπικά ως θερμότητα, γι 'αυτό αναφέρεται επίσης ως Exothermic αντίδραση .
* σταθερότητα: Τα προϊόντα της αντίδρασης βρίσκονται σε χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση σε σύγκριση με τα αντιδραστήρια, καθιστώντας τα πιο σταθερά.
Πώς να προσδιορίσετε εάν μια αντίδραση είναι θερμοδυναμικά ευνοείται:
* Gibbs Free Energy (ΔG): Ο σημαντικότερος παράγοντας για τον προσδιορισμό της θερμοδυναμικής ευνοϊκής είναι η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας Gibbs (ΔG). Ένα αρνητικό ΔG υποδεικνύει μια θερμοδυναμικά ευνοημένη αντίδραση.
* Ενθαλπία (ΔH): Οι εξωθερμικές αντιδράσεις με αρνητική αλλαγή ενθαλπίας (ΔH) είναι πιο πιθανό να είναι θερμοδυναμικά ευνοημένοι.
* εντροπία (ΔS): Οι αντιδράσεις που αυξάνουν τη διαταραχή ή την τυχαιότητα του συστήματος (θετική αλλαγή εντροπίας, ΔS) είναι πιο πιθανό να ευνοηθούν.
Σημαντική σημείωση:
Ενώ μια αντίδραση μπορεί να ευνοείται θερμοδυναμικά, μπορεί να μην προχωρήσει απαραίτητα με αξιοσημείωτο ρυθμό. Η ταχύτητα μιας αντίδρασης καθορίζεται από την κινητική , η οποία εξετάζει παράγοντες όπως η ενέργεια ενεργοποίησης και ο μηχανισμός αντίδρασης. Μια αντίδραση μπορεί να είναι θερμοδυναμικά ευνοϊκή, αλλά να προχωρήσει πολύ αργά (κινητικά δυσμενή) ή αντίστροφα.
Παραδείγματα:
* καύση: Η καύση ξύλου απελευθερώνει τη θερμότητα και είναι μια θερμοδυναμικά ευνοημένη αντίδραση.
* εξουδετέρωση: Η αντίδραση ενός οξέος με βάση απελευθερώνει θερμότητα και ευνοείται θερμοδυναμικά.
* σκουριά: Η αντίδραση του σιδήρου με οξυγόνο για να σχηματίσει οξείδιο του σιδήρου (σκουριά) είναι θερμοδυναμικά ευνοείται.
Συνοπτικά, οι θερμοδυναμικά ευνοημένες αντιδράσεις είναι αυθόρμητες, απελευθερώνουν ενέργεια και οδηγούν σε πιο σταθερά προϊόντα. Ενώ η θερμοδυναμική προβλέπει την ευνοϊκότητα μιας αντίδρασης, δεν μας λέει πόσο γρήγορα θα συμβεί η αντίδραση.
