Norge bil >> Biler >> bilentusiaster >> Muscle Cars >> Content

Kjemisk Kinetics & Equilibrium

Kjemiske reaksjoner skjer hele tiden. Utenfor, er kjemiske reaksjoner slår biler som de reiser nedover veien. Innvendig er kjemiske reaksjoner snu rå mat til middag. Kjemiske reaksjoner er holde hva hver levende organisme oppe og går. To egenskapene til disse reaksjonene, deres kinetikk og likevekt, bestemme i en svært reell måte hva som skjer i verden. Ensembler
Et ensemble er en gruppe av identiske partikler.

Et grunnleggende konsept i noen kjemisk reaksjon er at av "ensembler", eller grupper. Denne tanken står for det faktum at de fundamentale spillere i en reaksjon - atomer og molekyler - er for små til å bli sett, og en hvilken som helst merkbar reaksjon vil bli bygget opp av et stort antall av dem. Enhver observerbar resultat av en kjemisk reaksjon vil være det gjennomsnittlige resultat av hva som skjer med stor gruppe, eller ensemble av partikler. Det er ikke noe mystisk om "ensemble"-konseptet, og utallige analoge eksempler finnes på mer kjente skalaer. En pose med mikrobølgeovn popcorn er et godt eksempel på et ensemble, eller et rom fullt av mennesker.
Kinetics
aktivering energi av en reaksjon bestemmer sine kinetikk.

"kinetikk" av en kjemisk reaksjon refererer til hvor raskt det skjer. Slippe en syrenøytraliserende inn vann produserer en "fast" reaksjon som kan bli observert av fizzing og bobler, mens transformasjonen av metall i rust er en "slow" reaksjon som vanligvis tar for lang tid å se på. Men igjen, er en kjemisk reaksjon ikke en enkelt enhet, men består av oppførselen av en samling av partikler. En reaksjon hastighet bestemmes av hvor lang tid det tar i gjennomsnitt for disse partiklene for å gjennomgå den endringen som definerer den aktuelle reaksjonen. Kinetikken av en reaksjon er alltid avhengig av dens "aktivering energi" energien som kreves til et atom eller molekyl for å skifte fra sin opprinnelige tilstand til sin endelige tilstand. Aktiveringsenergien kan visualiseres som en bakke:. Jo høyere bakken, jo lengre tid vil det ta (i gjennomsnitt, selvfølgelig) for reaksjonskomponentene å klatre den og rulle ned den andre siden

Kinetics: Popcorn analogi
Ikke alle partikler i et ensemble reagerer på en gang.

popcorn analogi er nyttig her. Når posen er plassert under "reaksjon forhold" (som er, er det mikrobølgeovn slått på), tar det noen minutter for at noe skal skje. Så noen kjerner pop, så noen flere. Etter ca to minutter, spratt skjer for fort til å telle den enkelte spretter. Da er det bremser ned, men det er alltid noen kjerner som ikke pop helt til slutten. Du kan si den gjennomsnittlige frekvensen av popcorn reaksjonen er omtrent to minutter, men det tar lengre tid for reaksjonen til "gå til ferdigstillelse." Dette er akkurat det samme som skjer med syrenøytraliserende og ruster metall. Den nødvendige tid for en gjennomsnittlig metallatom til rust er mye lenger enn tiden for en gjennomsnittlig partikkel antacid for å vende seg til bruse, fordi den aktiveringsenergi er høyere. Samtidig kan enkelte individuelle metallatomer ruste raskere enn noen individuelle syrenøytraliserende partikler bruse.
Equilibrium
Equilibrium bestemmes av hvilken stat har lavere energi.

Equilibrium refererer til den foretrukne slutten tilstanden til en kjemisk reaksjon. For hver reaksjon, er den reverse reaksjonen også mulig. Rust kan slå tilbake i skinnende metall - reaksjonen eksisterer, det bare er ikke veldig sannsynlig. Av de mange millioner av rustpartikler på overflaten av et gjerde, kanskje en vil de-oksydere å slå tilbake i metallet. Det er ikke nok å legge merke til, og i alle fall vil "forover" reaksjon relativt raskt slå den tilbake i rust. Hvis aktiveringen energi er en bakke, er likevekt bestemmes av hvilken side av bakken har en dypere dal, eller lavere energi. I noen tilfeller, som den rustne gjerdet og poppet popcorn, er dalen mye dypere på den andre siden, og snu seg for å se på den andre siden av bakken (som er aktiveringsenergien for den omvendte reaksjon), er det mye høyere nivå enn den andre siden. I dette tilfellet er reaksjonen i hovedsak "går til fullførelse" og atomene har en tendens til å krysse aktivering bakke og opphold i den dypere dal. I andre tilfeller, dalene er av lik dybde og balanse som er oppnådd innebærer atomer på begge sider av reaksjonen
Equilibrium:. Room analogi
begynnelsen og slutten statene en reaksjon kan sees på som "rom".

popcorn analogi er mindre nyttig for en demonstrasjon av likevekt, som popcorn ikke typisk un-pop. I stedet forestille seg et rom med tjue personer i den. Temperaturen økes gradvis til den er ubehagelig varm. Til forskjellige tider, vil folk stå opp og gå inn i neste rom - men neste rommet er ubehagelig kaldt. Til ulike tider, vil noen mennesker forlate det andre rommet og komme tilbake til den første. (For ordens skyld eksempelet, folk er begrenset til bare disse to rommene.) Etter hvert vil den gruppe mennesker nå en likevekt tilstand med kanskje ti personer i hvert rom til enhver tid. Noen ganger folk vil stå opp og endre rom, men bytter fra det kalde rommet til varmt rom er ikke nødvendigvis mer eller mindre gunstig enn den "reverse reaksjonen" fra varmt rom for kulde. Et godt eksempel på en reaksjon som kommer til likevekt er fordampning av vann fra et legeme av vann inn i luften. Hvis luften er i utgangspunktet "tørr", heter det videre reaksjon er svært gunstig, og mye vann vil fordampe. Til slutt, men forutsatt minimal bevegelse i luften, vil luften bli mer fuktig og det vil være mindre gunstig for vannet til å fordampe inn i den. Faktisk vil noe vann slå tilbake i væsken og tilbake til vannmassen. Likevekt er nådd når like mange vannmolekyler er fordamper og kondenserer på et gitt punkt i tid.
Equilibrium i biologiske prosesser
eksisterer liv vekk fra likevekt. p Det er verdt å merke seg mange biologiske reaksjoner holdes fra å nå likevekt av komplekse prosesser i kroppen. Denne out-of-likevekt tilstand tillater kjemisk energi til å bli brukt for bruk av et bankende hjerte, fungerende nyrer og avfyring nerveceller. I tilfelle av en levende organisme, nå likevekt er på mange måter tilsvarende døden.
Energi
Kinetics og termodynamikk studere energi av ulike tilstander.

Kjemiske reaksjoner har karakteristiske priser og likevekt stater. Årsakene til at - for eksempel, hvorfor aktiveringsenergien for rusting er høyere enn nivået av den syrenøytraliserende reaksjon, eller hvorfor det energidifferanse mellom start-og endepunkt av en reaksjon er liten, og for en annen er stor - er komplekse og kan variere fra reaksjon til reaksjon, men de er alltid være avhengig av den energetiske kostnader og fordeler knyttet til endringer i partiklenes struktur og miljø. Innen kinetikk og termodynamikk utforske disse spørsmålene i dybden.

.from:https://www.bilindustrien.com/biler/car-enthusiasts/muscle-cars/93078.html

Previous:
Next:

Muscle Cars