Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is het verschil tussen een thermodynamisch gunstige en ongunstige reactie?

Hier is de afbraak van het verschil tussen thermodynamisch gunstige en ongunstige reacties:

Thermodynamisch gunstige reacties:

* spontaan: Deze reacties gebeuren meestal op natuurlijke wijze zonder externe input van energie.

* Negatieve Gibbs vrije energieverandering (ΔG <0): Dit geeft aan dat de producten lagere vrije energie hebben dan de reactanten, waardoor de reactie energetisch bergafwaarts wordt.

* Release energie (exotherme): Gunstige reacties geven warmte vaak in de omgeving, maar dit is niet altijd het geval. De verandering in Gibbs Free Energy beschouwt zowel enthalpie (warmte) als entropie (stoornis).

* Voorbeelden:

* Verbranding (verbranding) van brandstof

* Het roesten van ijzer

* Het oplossen van tafelzout in water

Thermodynamisch ongunstige reacties:

* Niet-spontaan: Deze reacties vereisen energie -input om door te gaan.

* Positieve Gibbs vrije energieverandering (ΔG> 0): Dit betekent dat de producten hogere vrije energie hebben dan de reactanten, waardoor energie bergopwaarts moet klimmen.

* Energie -input (endotherm) vereisen: Deze reacties absorberen meestal warmte uit de omgeving.

* Voorbeelden:

* Smeltend ijs (vereist warmte)

* Elektrolyse (water splitsen in waterstof en zuurstof vereist elektrische energie)

* Fotosynthese (planten hebben zonlicht nodig om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose)

belangrijke opmerkingen:

* evenwicht: Reacties kunnen een evenwichtstoestand bereiken waar de snelheid van de voorwaartse reactie gelijk is aan de snelheid van de omgekeerde reactie. Dit betekent dat de netto verandering in concentraties van reactanten en producten nul is, hoewel de reactie nog steeds optreedt.

* kinetiek: Thermodynamica vertelt ons of een reactie * mogelijk is * onder gegeven omstandigheden, maar het vertelt ons niet hoe * snel * het zal gebeuren. Kinetiek gaat over reactiesnelheden. Een thermodynamisch gunstige reactie kan erg traag zijn als de activeringsenergiebarrière hoog is.

Samenvattend:

* Gunstige reacties zijn spontaan en geven energie vrij.

* ongunstige reacties vereisen dat energie -input doorgaat.

Laat het me weten als je een diepere duik wilt in een van deze concepten!