Põhjuslike seoste tajumine on meie maailmamudelite aluseks. Mis tahes tõhus analüüs, uurimine ja modelleerimine hõlmab määratlust põhjustel täheldatud nähtusi. Põhjused on põhielemendid, mis vastutavad konkreetse nähtuse või olukorra tekkimise ja olemasolu eest. Näiteks eduka probleemilahenduse aluseks on ühe sümptomi või selle probleemi sümptomite kogumi põhjuse (või põhjuste) leidmine ja väljatöötamine. Olles kindlaks teinud selle või teise soovitud või probleemse seisundi põhjuse, määrate kindlaks ka oma jõupingutuste rakenduspunkti.

Näiteks kui arvate, et teie allergia põhjuseks on väline allergeen, proovite seda allergeeni vältida. Uskudes, et allergia põhjuseks on histamiini vabanemine, hakkate võtma antihistamiine. Kui arvate, et allergia on põhjustatud stressist, proovite seda stressi vähendada.

Meie uskumused põhjuse ja tagajärje kohta peegelduvad keelemustris, mis otseselt või kaudselt kirjeldab põhjuslikku seost kahe kogemuse või nähtuse vahel. Nagu keerukate ekvivalentide puhul, võivad süvastruktuuride tasandil sellised seosed olla täpsed või ebatäpsed. Näiteks avaldusest

"Kriitika paneb ta reegleid austama" Pole täpselt selge, kuidas kriitika saab jõudu arendada austust teatud reeglite vastu. Selline kriitika võib sama lihtsalt anda vastupidise tulemuse. See väide jätab loogilisest ahelast välja liiga palju potentsiaalselt olulisi lülisid.

See muidugi ei tähenda, et kõik väited põhjusliku seose kohta oleksid alusetud. Mõned neist on hästi põhjendatud, kuid mitte lõpetatud. Teised on mõttekad ainult teatud tingimustel. Tegelikult on väited põhjuslike seoste kohta üks määramatute verbide vorme. Peamine oht seisneb selles, et sellised väited on liiga lihtsustatud ja/või pealiskaudsed.

Kuid enamik nähtusi tekib paljude põhjuste, mitte ühe põhjuse tagajärjel, kuna keerulised süsteemid (näiteks inimese närvisüsteem) koosnevad paljudest kahepoolsetest põhjus-tagajärg seostest.

Lisaks võib põhjusliku ahela elementidel olla individuaalne "lisaenergia". See tähendab, et igaühel neist on oma energiaallikas ja selle reaktsiooni ei saa ennustada. Tänu sellele muutub süsteem palju keerulisemaks, kuna energiat ei saa selle kaudu automaatselt jaotada.

Nagu Gregory Bateson märkis, saate palli löömisel üsna palju ennustada, kuhu see läheb, arvutades lööginurga, pallile rakendatava jõu, pinnale avalduva hõõrdumise jne. 'koera löön, see on sama nurk. , sama jõuga, samal pinnal jne - palju keerulisem on arvata, kuidas asi lõpeb", sest koeral on oma "lisaenergia".

Sageli on põhjused vähem ilmsed, laiemad ja süstemaatilisemad kui uuritav nähtus või sümptom. Eelkõige võib tootmise või kasumi languse põhjus olla seotud konkurentsi, juhtimisprobleemide, juhtimisprobleemide, turundusstrateegiate muutumise, tehnoloogia muutumise, suhtluskanalite või millegi muuga.

Sama kehtib ka paljude meie uskumuste kohta objektiivse reaalsuse kohta. Me ei näe, kuule ega tunne molekulaarosakeste, gravitatsiooni- või elektromagnetvälja vastasmõju. Me saame ainult tajuda ja mõõta nende ilminguid. Nende mõjude selgitamiseks tutvustame mõistet "gravitatsioon".

Sellised mõisted nagu "gravitatsioon", "elektromagnetväli", "aatomid", "põhjuslikud seosed", "energia", isegi "aeg" ja "ruum" on suuresti meelevaldselt loodud meie kujutlusvõime (ja mitte välismaailma) poolt. klassifitseerida ja korrastada meie sensoorset kogemust. Albert Einstein kirjutas:

Hume nägi selgelt, et mõnda mõistet (näiteks põhjuslikkus) ei saa kogemusandmetest loogiliselt tuletada ... Kõik mõisted, isegi need, mis on meie kogemusele kõige lähemal, on loogika seisukohalt meelevaldselt valitud kokkulepped.

Einsteini väite mõte on see, et meie meeled ei suuda tegelikult tajuda midagi sellist nagu "põhjused", nad tajuvad ainult seda, et esimene sündmus juhtus esimesena, millele järgnes teine. Näiteks võib sündmuste jada kujutada järgmiselt:

"mees lõikab kirvega puud", siis "puu langeb maha" või "naine ütleb midagi lapsele", siis "laps hakkab nutma" või "on päikesevarjutus ja järgmisel päeval maavärin”.

Einsteini järgi võime öelda, et "mees põhjustas puu langemise", "naine pani lapse nutma", "päikesevarjutus põhjustas maavärina". Siiski võtame ainult järeljada sündmused, aga mitte põhjus , mis on suvaliselt valitud sisemine konstruktsioon, mida rakendatakse tajutavale suhtele. Sama eduga võib öelda, et

"Puu kukkumise põhjus oli gravitatsioonijõud",

"põhjus, miks laps nutma hakkas, olid tema petetud ootused" või

"Maavärina põhjuseks olid jõud, mis mõjusid maapinnale seestpoolt"

– sõltuvalt valitud koordinaatsüsteemist.

Einsteini sõnul ei ole selle maailma põhiseadused, mida me selles tegutsedes arvestame, meie kogemuse raames jälgitavad. Einsteini sõnade kohaselt "teooriat saab katsetada kogemusega, kuid teooriat on võimatu luua kogemuse põhjal".

See dilemma kehtib ühtviisi nii psühholoogia, neuroteaduse kui ka ilmselt kõigi teiste teadusliku uurimise valdkondade kohta. Mida lähemale jõuame tegelikele esmastele suhetele ja seadustele, mis määravad ja juhivad meie kogemust, seda kaugemale kaugeneme kõigest, mis on allutatud otsesele tajumisele. Me ei saa füüsiliselt tunda meie käitumist ja tajumist reguleerivaid põhiseadusi ja -põhimõtteid, vaid ainult nende tagajärgi. Kui aju püüab end tajuda, on ainsaks ja vältimatuks tulemuseks valged laigud.

Põhjuste tüübid

Vana-Kreeka filosoof Aristoteles tõi oma teises analüüsis välja neli peamist põhjuste tüüpi, mida tuleb igas uuringus ja analüüsiprotsessis arvesse võtta:

1) "eelnevad", "sunnivad" või "ajendavad" põhjused;

2) "säilitamise" või "juhtimise" põhjused;

3) "lõplikud" põhjused;

4) "formaalsed" põhjused.

1. Motiivid on minevikusündmused, tegevused või otsused, mis mõjutavad süsteemi praegust seisundit tegevus-reaktsiooni ahela kaudu.

2. Hoidmise põhjused on tänapäevased seosed, eeldused ja piirangud, mis säilitavad süsteemi hetkeseisu (olenemata sellest, kuidas see sellesse olekusse jõudis).

3. Lõplikud põhjused- need on tulevikuga seotud ülesanded või eesmärgid, mis suunavad ja määravad süsteemi hetkeseisu, annavad tegevusele tähenduse, tähtsuse või tähenduse (joon. 26).

4. Formaalsed põhjused on millegi põhimääratlused ja kujundid, st põhieeldused ja mentaalsed kaardid.

Otsin motiveerivad põhjused käsitleme probleemi või selle lahendust teatud minevikusündmuste ja kogemuste tulemuseks. Otsing hoiatavad põhjused viib selleni, et me tajume probleemi või selle lahendust hetkeolukorrale vastavate tingimuste produktina. mõeldes lõplikud põhjused , me tajume probleemi kui asjaosaliste motiivide ja kavatsuste tulemust. Püüdes leida formaalsed põhjused probleemi, käsitleme seda nende definitsioonide ja eelduste funktsioonina, mis on antud olukorras rakendatavad.

Loomulikult ei anna ükski neist põhjustest üksi olukorrale täielikku selgitust. Kaasaegses teaduses on tavaks tugineda peamiselt mehaanilised põhjused , või eelnev, indutseeriv, vastavalt Aristotelese klassifikatsioonile. Arvestades mõnda nähtust teaduslikust vaatenurgast, kipume otsima lineaarseid põhjuslikke ahelaid, mis viisid selle esinemiseni. Näiteks ütleme: Universum loodi suures paugus", mis juhtus miljardeid aastaid tagasi" või " AIDSi põhjustab viirus, mis tungib kehasse ja ründab immuunsüsteemi., või "See organisatsioon on edukas, sest mingil hetkel võttis ta teatud meetmeid." Loomulikult on need seletused äärmiselt olulised ja kasulikud, kuid need ei pruugi paljastada mainitud nähtuste kõiki üksikasju.

Asutamine hoiatavad põhjused nõuab vastust küsimusele: mis säilitab mis tahes nähtuse struktuuri terviklikkuse, olenemata sellest, kuidas see tekkis? Näiteks miks paljudel HIV-nakkusega inimestel pole haiguse sümptomeid? Kui universum hakkas paisuma pärast suurt pauku, siis mis määrab selle paisumise kiiruse praegu? Millised tegurid võivad selle laienemise protsessi peatada? Milliste tegurite olemasolu või puudumine võib viia ootamatu kasumikaotuseni või organisatsiooni täieliku kokkuvarisemiseni, sõltumata selle loomise ajaloost?

Otsing lõplikud põhjused nõuab teatud nähtuste võimalike ülesannete või tulemuste uurimist. Näiteks-

meetmed, kas AIDS on karistus inimkonnale, oluline õppetund või osa evolutsiooniprotsessist? Kas universum on lihtsalt Jumala mänguasi või on sellel kindel tulevik? Milliseid eesmärke ja perspektiive organisatsioon kaasa toob; edu?

Definitsioon formaalsed põhjused universumi jaoks nõuab edukas organisatsioon või AIDS nende nähtuste aluseks olevate eelduste ja intuitsioonide uurimist. Mida me täpsemalt mõtleme, kui räägime "universumist", "edukusest", "organisatsioonist", "AIDSist"? Milliseid oletusi teeme nende struktuuri ja olemuse kohta? (Sellised küsimused aitasid Albert Einsteini uuel viisil sõnastada meie ettekujutus ajast, ruumist ja universumi struktuurist.)

Formaalsete põhjuste mõju

Keel, uskumused ja maailmamudelid toimivad paljuski meie reaalsuse "formaalsete põhjustena". Formaalsed põhjused on seotud mõne nähtuse või kogemuse põhidefinitsioonidega. Põhjuse mõiste ise on omamoodi "formaalne põhjus".

Nagu terminist näha, seostuvad formaalsed põhjused pigem vormiga kui millegi sisuga. Nähtuse formaalne põhjus on see, mis määratleb selle olemuse. Võime öelda, et näiteks inimese formaalne põhjus on üksikusse DNA molekuli kodeeritud suhete süvastruktuur. Formaalsed põhjused on tihedalt seotud keele ja mentaalsete kaartidega, millest me oma reaalsusi loome, tõlgendades ja sildistades oma kogemusi.

Näiteks me ütleme "hobune", kui peame silmas nelja jala, kabja, laka ja sabaga looma pronkskuju, kuna sellel objektil on kuju või vormilised omadused, mis on meie meelest seotud sõna ja mõistega "hobune". Me ütleme: "tamm kasvas välja tammetõru", sest me määratleme midagi, millel on teatud kujuga tüvi, oksad ja lehed, kui "tamme".

Seega on formaalsetele põhjustele apelleerimine "Keeletrikkide" üks peamisi mehhanisme.

Tegelikult suudavad formaalsed põhjused öelda rohkem selle kohta, kes nähtust tajub, kui nähtuse enda kohta. Formaalsete põhjuste kindlaksmääramine nõuab meie enda aluseks olevate eelduste ja teemaga seotud vaimsete kaartide paljastamist. Kui kunstnik, nagu Picasso, kinnitab jalgratta juhtraua jalgratta sadula külge, et moodustada "härja pea", apelleerib ta formaalsetele põhjustele, kuna ta tegeleb objekti vormi kõige olulisemate elementidega.

Seda tüüpi põhjust nimetas Aristoteles "intuitsiooniks". Millegi (näiteks "edu", "joondumine" või "juhtimine") uurimiseks on vaja ettekujutust, et see nähtus on põhimõtteliselt olemas. Näiteks "tõhusa juhi" määratlemine eeldab intuitiivset kindlust, et sellised inimesed vastavad teatud mustrile.

Eelkõige hõlmab probleemi või tulemuse formaalsete põhjuste otsimine meie aluseks olevate definitsioonide, eelduste ja intuitsioonide uurimist selle probleemi või tulemuse kohta.

"Juhtimise" või "eduka organisatsiooni" või "joondumise" formaalsete põhjuste kindlaksmääramine nõuab nende nähtuste aluseks olevate eelduste ja intuitsioonide uurimist. Mida me täpselt mõtleme "juhtimise", "edu", "organisatsiooni" või "joondumise" all? Milliseid oletusi teeme nende struktuuri ja olemuse kohta?

Siin on hea näide formaalsete põhjuste mõjust. Üks teadlane, kes lootis leida mustri kasutatud raviviiside vahel, otsustas intervjueerida inimesi, kes olid pärast terminaalset vähki remissioonis. Ta hankis kohalikelt võimudelt loa ja käis andmeid kogumas piirkondlikus meditsiinistatistika keskuses.

Vastuseks aga palvele leida arvutist remissioonis olevate inimeste nimekiri, vastas keskuse töötaja, et ei saa talle seda infot edastada. Teadlane selgitas, et tal on kõik vajalikud paberid käepärast, kuid see polnud probleem. Selgub, et arvutil polnud kategooriat "remissioon". Seejärel palus teadlane nimekirja kõigist patsientidest, kellel oli kümme või kaksteist aastat tagasi diagnoositud terminaalne vähk, samuti nimekirja nendest, kes olid möödunud perioodil vähki surnud.

Seejärel võrdles ta kahte nimekirja ja tuvastas mitusada inimest, kellel oli diagnoositud, kuid kelle kohta ei teatatud, et nad oleksid vähki surnud. Kui jätta kõrvale need, kes kolisid elama teise piirkonda või surid muul põhjusel, sai uurija lõpuks umbes kakssada remissioonis olevate inimeste nime, kuid statistikasse ei kaasatud. Kuna sellel rühmal polnud "formaalset põhjust", siis arvuti jaoks neid lihtsalt ei eksisteerinud.

Midagi sarnast juhtus ka teise teadlaste rühmaga, kes samuti tundsid huvi remissiooni fenomeni vastu. Nad küsitlesid arste, et leida nende inimeste nimed ja haiguslugu, kes olid pärast surmavat haigust remissioonis. Arstid aga eitasid selliste patsientide olemasolu. Alguses otsustasid teadlased, et remissioon on palju harvem, kui nad arvasid. Mingil hetkel otsustas üks neist sõnastust muuta. Küsimusele, kas nende mälus on "imelise paranemise" juhtumeid, vastasid arstid kõhklemata: "Muidugi jah, mitte üks."

Vahel on just formaalsete põhjuste tuvastamine kõige keerulisem, sest need on osa meie teadvustamatutest oletustest ja oletustest, nagu vesi, mida selles ujuvad kalad ei märka.

Keele ja uskumuste struktuuri nipid

Üldiselt on keerulised ekvivalendid ja põhjuslikud väited meie uskumuste ja uskumussüsteemide peamised ehituskivid. Nende põhjal otsustame edasised tegevused. Tüüp väited "Kui X = Y, peaks tegema Z" soovitada selle seose mõistmise põhjal tegevust. Lõppkokkuvõttes määravad need struktuurid selle, kuidas me oma teadmisi kasutame ja rakendame.

"Keeletrikkide" ja NLP põhimõtete kohaselt peavad süvastruktuurid, nagu väärtused (nagu abstraktsemad ja subjektiivsemad), suhtlema materiaalse keskkonnaga konkreetse käitumise vormis, peavad need olema seotud spetsiifilisemad kognitiivsed protsessid ja võimalused läbi uskumuste. Kõik Aristotelese tuvastatud põhjused peavad mõnel tasandil olema kaasatud.

Seega vastavad uskumused järgmistele küsimustele:

1. "Kuidas täpselt määratlete kvaliteedi (või olemuse), mida hindate?" "Milliste omaduste, kriteeriumide ja väärtustega see veel seotud on?" (Formaalsed põhjused)

2. "Mis selle omaduse põhjustab või kujundab?" (Ahvatlevad põhjused)

3. "Millised on selle väärtuse tagajärjed või tagajärjed?" "Millele see suunatud on?" (lõplikud põhjused)

4. "Kuidas täpselt kindlaks teha, et antud käitumine või kogemus vastab teatud kriteeriumile või väärtusele?" "Millised konkreetsed käitumised või kogemused on selle kriteeriumi või väärtusega seotud?" (Hoidmise põhjused)

Näiteks defineerib inimene edu kui "saavutust" ja "rahulolu". See inimene võib uskuda, et "edu" tuleneb "oma parima andmisest" ning sellega kaasneb ka "turvalisus" ja "teiste tunnustus". Samal ajal määrab inimene oma edukuse määra "erilise tunde rinnus ja maos".

Teatud väärtusest juhindumiseks on vaja vähemalt visandada sellele vastav uskumuste süsteem. Näiteks selleks, et "professionaalsuse" väärtus käitumises realiseeruks, on vaja luua uskumusi selle kohta, mis on professionaalsus (professionaalsuse "kriteeriumid"), kuidas teate, et see saavutatakse (kriteeriumid sobivad), mis viib professionaalsuse kujunemisele ja mida ta suudab juhtida. Tegevuste valikul ei mängi need uskumused vähem olulist rolli kui väärtused ise.

Näiteks jagavad kahte inimest ühiseks väärtuseks "ohutus". Üks neist on aga veendunud, et julgeolek tähendab "vaenlastest tugevam olemist". Teine usub, et turvalisuse põhjus on "meid ähvardavate inimeste positiivsete kavatsuste mõistmine ja neile kavatsustele vastamine". Need kaks taotlevad ohutust väga erineval viisil. Võib isegi tunduda, et nende lähenemised lähevad üksteisele vastuollu. Esimene otsib turvalisust, tugevdades oma võimu. Teine samal eesmärgil kasutab suhtlusprotsessi, teabe kogumist ja võimalike võimaluste otsimist.

Ilmselt määravad inimese uskumused oma põhiväärtustesse nii selle koha, mille need väärtused tema vaimsel kaardil hõivavad, kui ka viisid, kuidas ta neid deklareerib. Väärtuste edukaks assimileerimiseks või uute väärtuste loomiseks on vaja tegeleda kõigi ülaltoodud veendumuste küsimustega. Et samas süsteemis olevad inimesed saaksid tegutseda vastavalt põhiväärtustele, peavad nad teatud määral jagama samu tõekspidamisi ja väärtusi.

Keelemustrite trikke võib vaadelda kui verbaalseid operatsioone, mis võimaldavad muuta või uude raami asetada erinevaid elemente ja seoseid, mis moodustavad keerukaid ekvivalente ja põhjuslikke seoseid, mis moodustavad uskumusi ja nende sõnastusi. Kõigis neis mustrites kasutatakse keelt meie kogemuse erinevate aspektide ja "maailmakaartide" seostamiseks põhiväärtustega.

Keeletrikkide mudelis peab täielik veendumuse väide sisaldama vähemalt ühte kompleksset ekvivalenti või põhjuse ja tagajärje väidet. Näiteks väide nagu "Minust ei hooli keegi" ei ole täielik veendumuste avaldus. See üldistus viitab "hoolitsemise" väärtusele, kuid ei paljasta sellega seotud uskumusi. Selleks, et paljastada uskumused, peate esitama järgmised küsimused: "Kuidas sa tead et keegi sinust ei hooli?", "Mis teeb inimesed ei hooli sinust?", "Mis on tagajärjed et keegi sinust ei hooli?" ja mida tähendab et inimesed sinust ei hooli?"

Sellised uskumused ilmnevad sageli "ühendavate" sõnade kaudu, nagu "sest", "iganes", "kui", "pärast", "seetõttu" jne. Näiteks "Inimesed ei hooli minust". sest…”, "Inimesed ei hooli minust, kui..." « Inimesed ei hooli minust, nii et... Tõepoolest, NLP seisukohalt pole probleem mitte niivõrd selles, kas inimesel õnnestub leida põhjuslike seostega seotud “õige” uskumus, vaid milliseid praktilisi tulemusi on tal võimalik saavutada, käitudes nii, nagu oleks see või teine ​​mõni teine. vastavus või põhjuslik seos oli tegelikult olemas.

0 Hinnang 0,00 (0 häält)

>> Keemia: miks keemilised reaktsioonid toimuvad

Konkreetse reaktsiooni võimalikkuse ennustamine on keemikute üks peamisi ülesandeid.

Paberile võib kirjutada mistahes keemilise reaktsiooni võrrandi (“paber talub kõike”), aga kas selline reaktsioon on praktiliselt võimalik?

Mõnel juhul (näiteks lubjakivi põletamisel: CaCO3 -\u003e CaO + CO2) piisab reaktsiooni alguseks temperatuuri tõstmisest, teistel aga (näiteks kaltsiumi redutseerimine selle oksiidist vesinikuga: CaO + H2 -\u003e Ca + H20), reaktsiooni ei saa mingil juhul läbi viia!

Konkreetse reaktsiooni võimalikkuse katseline kontrollimine erinevates tingimustes on töömahukas ja ebaefektiivne ülesanne. Kuid te saate teoreetiliselt vastata sellisele küsimusele, tuginedes keemilise termodünaamika seadustele (mida kohtasite füüsikatundides).

Üks olulisemaid loodusseadusi (termodünaamika esimene seadus) on energia jäävuse seadus: energia ei teki mitte millestki ega kao jäljetult, vaid läheb ainult ühest vormist teise.

Üldjuhul koosneb objekti energia kolmest põhiliigist: kineetiline, potentsiaalne ja sisemine. Milline neist tüüpidest on keemiliste reaktsioonide puhul kõige olulisem? Muidugi sisemine energia (e)! Lõppude lõpuks koosneb see aatomite, molekulide, ioonide liikumise kineetilisest energiast; nende vastastikuse külgetõmbe ja tõrjumise energiast; energiast, mis on seotud elektronide liikumisega aatomis, nende külgetõmbumisest tuumale, elektronide ja tuumade vastastikusest tõrjumisest, samuti tuumaenergiast.

Teate, et keemilistes reaktsioonides katkevad mõned keemilised sidemed ja tekivad teised; see muudab aatomite elektronolekut, nende vastastikust asendit ja seetõttu erineb reaktsioonisaaduste siseenergia reaktiivide siseenergiast.

Vaatleme kahte võimalikku juhtumit.

1. E-reaktiivid > E-tooted. Energia jäävuse seadusest lähtuvalt peaks sellise reaktsiooni tulemusena energia eralduma keskkonda: kuumutatakse õhku, katseklaasi, automootorit ja reaktsiooniprodukte.

Reaktsioone, mille käigus vabaneb energia ja keskkond kuumeneb, nimetatakse eksotermilisteks (joonis 23).

2. E reaktiivid< Е продуктов. Исходя из закона сохранения энергии, следует предположить, что исходные вещества при таких процессах должны поглощать энергию из окружающей среды, температура реагирующей системы должна понижаться.

Reaktsioone, mille käigus neeldub keskkonnast energia, nimetatakse endotermilisteks.

Energiat, mis keemilises reaktsioonis vabaneb või neeldub, nimetatakse teatavasti selle reaktsiooni termiliseks efektiks. Seda terminit kasutatakse kõikjal, kuigi õigem oleks rääkida reaktsiooni energiamõjust.

Reaktsiooni soojusefekti väljendatakse energiaühikutes. Üksikute aatomite ja molekulide energia on tähtsusetu suurus. Seetõttu omistatakse reaktsioonide termilised mõjud tavaliselt nendele ainete kogustele, mis on määratletud võrrandiga ja mida väljendatakse J või kJ.

Nagu te juba teate, nimetatakse keemilise reaktsiooni võrrandit, milles soojusefekt on näidatud, termokeemiliseks võrrandiks.

Näiteks termokeemiline võrrand:

2H2 + 02 = 2H20 + 484 kJ

Teadmised keemiliste reaktsioonide termiliste mõjude kohta on väga praktilise tähtsusega. Näiteks keemiareaktori projekteerimisel on oluline ette näha kas energia sissevool reaktsiooni toetamiseks reaktori kuumutamisega või vastupidi liigse soojuse eemaldamine, et reaktor ei kuumeneks üle ega koos kõigi sellest tulenevate tagajärgedega. , kuni plahvatuseni.

Kui reaktsioon toimub lihtsate molekulide vahel, siis on reaktsiooni soojusefekti arvutamine üsna lihtne.

Näiteks:

H2 + Cl2 -> 2HCl

Energia kulub kahe keemilise sideme H-H ja Cl-Cl lõhkumisele, energia vabaneb kahe keemilise sideme H-Cl moodustumisel. Just keemilistes sidemetes on koondunud ühendi siseenergia kõige olulisem komponent. Teades nende sidemete energiaid, on erinevusest võimalik välja selgitada reaktsiooni termiline efekt (Fr).

En-n = 436 kJ/mol, Ecl-cl = 240 kJ/mol,

Ensl = 430 kJ/mol,

Q p = 2 430 - 1 436 - 1 240 \u003d 184 kJ.

Seetõttu on see reaktsioon eksotermiline.

Ja kuidas näiteks arvutada kaltsiumkarbonaadi lagunemisreaktsiooni termiline efekt? Lõppude lõpuks on see mittemolekulaarse struktuuriga ühend. Kuidas täpselt kindlaks teha, millised sidemed ja kui paljud neist hävivad, milline on nende energia, millised sidemed ja kui palju neist tekib kaltsiumoksiidis?

Reaktsioonide soojusmõjude arvutamiseks kasutatakse kõigi reaktsioonis osalevate keemiliste ühendite (esialgsete ja saaduste) moodustumise soojuse väärtusi.

Ühendi moodustumise soojus (Qobr) on ühe mooli ühendi moodustumise reaktsiooni termiline efekt lihtsatest ainetest, mis on stabiilsed standardtingimustes (25 ° C, 1 atm).

Nendes tingimustes on lihtainete moodustumise soojus definitsiooni järgi null.

С + 02 = С02 + 394 kJ

0,5T2 + 0,502 = N0 - 90 kJ,

kus 394 kJ ja -90 kJ on vastavalt CO2 ja N0 tekkesoojused.

Kui antud keemilist ühendit saab otse lihtsatest ainetest saada ja reaktsioon kulgeb kvantitatiivselt (produktide saagis 100%), piisab reaktsiooni läbiviimisest ja selle termilise efekti mõõtmisest spetsiaalse seadme - kalorimeetri abil. Nii määratakse paljude oksiidide, kloriidide, sulfiidide jm tekkesoojused.. Valdav osa keemilistest ühenditest on aga raske või võimatu otse lihtainetest saada.

Näiteks söe hapnikus põletamisel on süsinikmonooksiidi CO Qo määramine võimatu, kuna täielik oksüdatsiooniprotsess jätkub alati. Sel juhul tuleb appi eelmisel sajandil Peterburi akadeemiku G. I. Hessi poolt sõnastatud seadus.

Keemilise reaktsiooni termiline efekt ei sõltu vaheetappidest (eeldusel, et lähteained ja reaktsiooniproduktid on samad).

Ühendite moodustumise kuumuse tundmine võimaldab hinnata nende suhtelist stabiilsust, samuti arvutada reaktsioonide termilisi mõjusid.

Keemilise reaktsiooni termiline efekt on võrdne kõigi reaktsioonisaaduste moodustumissoojuste summaga, millest on lahutatud kõigi reagentide moodustumissoojuste summa (võttes arvesse reaktsioonivõrrandi koefitsiente).

Inimkeha on ainulaadne "keemiline reaktor", milles toimuvad väga erinevad keemilised reaktsioonid. Nende peamine erinevus katseklaasis, kolvis, tööstusettevõttes toimuvatest protsessidest seisneb selles, et organismis kulgevad kõik reaktsioonid “leebetel” tingimustel (atmosfäärirõhk, madal temperatuur), samas kui kahjulikke kõrvalsaadusi tekib vähe.

Peamiseks energiaallikaks on orgaaniliste ainete hapnikuga oksüdeerimise protsess ning selle peamised lõpp-produktid on CO2 ja H20.

See vabanev energia on suur hulk ja kui toit oksüdeeruks organismis kiiresti ja täielikult, siis paar söödud suhkrutükki põhjustaks keha ülekuumenemise. Kuid biokeemilised protsessid, mille soojuslik summaarne efekt Hessi seaduse järgi ei sõltu mehhanismist ja on konstantne väärtus, kulgevad astmeliselt, justkui ajas välja venitatuna. Seetõttu keha ei "põle läbi", vaid kulutab selle energia säästlikult elutähtsatele protsessidele. Aga kas see juhtub alati nii?

Iga inimene peaks vähemalt ligikaudu ette kujutama, kui palju energiat toiduga tema kehasse siseneb ja kui palju päeva jooksul kulutatakse.

Ratsionaalse toitumise üks põhialuseid on järgmine: toidust saadav energiakogus ei tohi ületada energiatarbimist (või olla väiksem) rohkem kui 5%, vastasel juhul on ainevahetus häiritud, inimene muutub paksuks või kaotab kaalu.

Toidu energiaekvivalendina on selle kalorisisaldus, väljendatuna kilokalorites 100 g toote kohta (sageli märgitud pakendile, leiab ka spetsiaalsetest juhenditest ja kokaraamatutest). Ja energiatarbimine kehas sõltub vanusest, soost, sünnituse intensiivsusest. Näiteks naine (sekretär, raamatupidaja) vajab umbes 2100 kcal päevas ja mees (puuraidur, betoonitööline, kaevur) ligikaudu 4300 kcal päevas.

Kõige kasulikum madala kalorsusega toit, mis sisaldab kõiki toidu komponente (valgud, rasvad, süsivesikud, mineraalid, vitamiinid, mikroelemendid).

Toiduainete energiaväärtus ja kütuse kütteväärtus on seotud nende oksüdatsiooni eksotermiliste reaktsioonidega. Selliste reaktsioonide liikumapanev jõud on süsteemi "kalduvus" madalaima siseenergiaga olekusse.

Eksotermilised reaktsioonid algavad spontaanselt või on vaja vaid väikest "tõuget" – esmast energiavarustust.

Ja mis on siis endotermiliste reaktsioonide edasiviiv jõud, mille käigus soojusenergia tuleb keskkonnast ja salvestub reaktsioonisaadustesse, muutudes nende siseenergiaks? Seda "jõudu" seostatakse mis tahes süsteemi sooviga kõige tõenäolisema olekuni, mida iseloomustab maksimaalne korratus, seda nimetatakse entroopiaks. Näiteks õhku moodustavad molekulid ei lange Maale, kuigi iga molekuli minimaalne potentsiaalne energia vastab selle madalaimale positsioonile, kuna soov kõige tõenäolisema oleku järele põhjustab molekulide juhusliku jaotumise ruumis.

Kujutage ette, et valasite klaasi erinevaid pähkleid. Nende kihistumist, korrastatust on raputamisel praktiliselt võimatu saavutada, kuna sel juhul kaldub süsteem kõige tõenäolisemasse olekusse, kus süsteemis esinev häire suureneb, nii et pähklid lähevad alati segamini. Veelgi enam, mida rohkem osakesi meil on, seda suurem on häire tõenäosus. Kõrgeim järjekord keemilistes süsteemides on ideaalses kristallis absoluutse nulltemperatuuri juures. Väidetavalt on entroopia sel juhul null. Temperatuuri tõusuga kristallis hakkavad aatomite (molekulide, ioonide) juhuslikud vibratsioonid suurenema. Entroopia suureneb. See ilmneb eriti järsult sulamise hetkel tahkest ainest vedelaks üleminekul ja veelgi enam aurustumise hetkel vedelikust gaasiliseks üleminekul.

Gaaside entroopia ületab oluliselt vedelate ja veelgi tahkemate kehade entroopia. Kui valate kinnises ruumis, näiteks garaažis, veidi bensiini, tunnete selle lõhna peagi kogu ruumis. Toimub aurustumine (endotermiline protsess) ja difusioon, bensiiniaurude juhuslik jaotumine kogu mahus. Bensiiniaurudel on suurem entroopia kui vedelikel.

Vee keetmise protsess energia seisukohast on samuti endotermiline protsess, kuid see on kasulik entroopia suurenemise seisukohalt, kui vedelik muutub auruks. Temperatuuril 100 °C entroopia tegur "pingutab" energiategurit - vesi hakkab keema - veeaur on vedela veega võrreldes suurema entroopiaga.

Tabel 11 Mõned standardse molaarse entroopia väärtused

Vaadates tabeli 11 andmeid, pange tähele, kui madal on väga korrapärase struktuuriga teemandi entroopia väärtus. Ained tekkisid üle

Standardne molaarne entroopia- see on 1 mooli aine entroopia väärtus temperatuuril 298 K ja rõhul 10 5 Pa.

kompleksosakesed, omavad väga kõrgeid entroopia väärtusi. Näiteks etaani entroopia on suurem kui metaani entroopia. Endotermilised reaktsioonid on just sellised reaktsioonid, mille puhul täheldatakse piisavalt tugevat entroopia suurenemist näiteks vedelatest või tahketest ainetest gaasiliste saaduste tekke tõttu või osakeste arvu suurenemise tõttu. Näiteks:

CaCO3 -> CaO + CO2 - Q

Teeme järeldused:

1. Keemilise reaktsiooni suuna määravad kaks tegurit: soov vähendada siseenergiat energia vabanemisega ja soov maksimaalse korratuse järele, see tähendab entroopia suurenemist.

2. Endotermilise reaktsiooni saab panna käima, kui sellega kaasneb entroopia suurenemine.

3. Entroopia suureneb temperatuuri tõustes ja on eriti tugev faasisiirde ajal: tahke - vedel, tahke - gaasiline.

4. Mida kõrgemal temperatuuril reaktsioon läbi viiakse, seda olulisem on entroopia tegur võrreldes energiateguriga.

Erinevate keemiliste ühendite entroopiate määramiseks on olemas eksperimentaalsed ja teoreetilised meetodid. Neid meetodeid kasutades on võimalik kvantifitseerida entroopia muutusi konkreetse reaktsiooni ajal sarnaselt sellele, kuidas seda tehakse reaktsioonisoojuse puhul. Tänu sellele on võimalik ennustada keemilise reaktsiooni suunda (tabel 12).

Koostatud spetsiaalsed võrdlusandmed, mis sisaldavad nende suuruste võrdlevat kirjeldust, võttes arvesse temperatuuri.

Tuleme tagasi juhtumi nr 2 juurde (vt tabel 12).

Kogu elu meie planeedil – viirustest ja bakteritest inimesteni – koosneb kõrgelt organiseeritud ainest, mis on korrastatum kui ümbritsev maailm. Näiteks valk. Pidage meeles selle struktuure: esmane, sekundaarne, tertsiaarne. Olete juba hästi kursis "pärilikkuse ainega" - DNA-ga, mille molekulid koosnevad struktuuriüksustest, mis paiknevad rangelt määratletud järjestuses. See tähendab, et valgu või DNA sünteesiga kaasneb tohutu entroopia vähenemine.

Tabel 12 Keemiliste reaktsioonide toimumise võimalus sõltuvalt energia ja entroopia muutusest

Lisaks moodustub fotosünteesi käigus veest H20 ja süsinikdioksiidist CO2 taimedes endis taimede ja loomade kasvuks vajalik algne ehitusmaterjal:

6H20 + 6C02 (g) -> C6H1206 + 602 (g)

Selles reaktsioonis entroopia väheneb, reaktsioon kulgeb valgusenergia neeldumisega. Nii et protsess on endotermiline! Seega on reaktsioonid, millele me elu võlgneme, termodünaamiliselt keelatud. Aga nad tulevad! Ja sel juhul kasutatakse spektri nähtavas piirkonnas valguskvantide energiat, mis on palju suurem kui soojusenergia (infrapunakvanti). Looduses toimuvad endotermilised reaktsioonid kahaneva entroopiaga teatud tingimustel, nagu näete. Keemikud ei saa veel selliseid tingimusi kunstlikult luua.

1. 7 g etüleeni põlemisel vabaneb 350 kJ soojust. Määrake reaktsiooni termiline efekt.

2. Atsetüleeni täieliku põlemise reaktsiooni termokeemiline võrrand:

2C2H2 + 502 = 4C02 + 2H20 + 2610 kJ Kui palju soojust eraldub 1,12 liitri atsetüleeni kasutamisel?

3. 18 g alumiiniumi ühendamisel hapnikuga eraldub 547 kJ soojust. Kirjutage selle reaktsiooni termokeemiline võrrand.

4. Tuginedes asjaolule, et 6,5 g tsingi põletamisel eraldub soojust 34,8 kJ, määrake tsinkoksiidi tekkesoojus.

viis*. Määrake reaktsiooni termiline efekt:

2C2H6(g) + 702(g) -> 4C02(g) + 6H20(g), kui

Qabr (H20) (g) = 241,8 kJ/mol;

Qobr (CO2) (g) = 393,5 kJ/mol;

Qobr (С2Н6) (g) = 89,7 kJ/mol.

6*. Määrake etüleeni moodustumise soojus, kui

C (tv) + 02 (g) \u003d C02 (g) + 393,5 kJ,

H2 (g) + 0,502 (g) = H20 + 241,8 kJ,

С2Н4(g) + 302(g) = 2С02(g) + 2Н20(g) + 1323 kJ.

7*. Arvutage kehas toimuvate reaktsioonide termilised mõjud:

a) C6H1206(t) -> 2C2H5OH(g) + 2C02(g);

b) С6Н1206 (s) + 602 (g) -> 6С02 (g) + 6Н20 (l), kui Qar (H20) (l) = 285,8 kJ/mol;

Q arr (C02)(g) (vt ülesandeid 5 ja 6), Q arr (С2Н50Н)(g) = 277,6 kJ/mol; Q arr (С6Н1206) (t) = 1273 kJ/mol.

8*. Põhineb järgmistel andmetel:

FeO(t) + CO(g) -> Fe(t) + CO2(g) + 18,2 kJ, 2CO(g) + 02(g) -> 2CO2(g) + 566 kJ, Q arr(H2O) (g) ) = 241,8 kJ/mol, arvuta reaktsiooni termiline efekt:

FeO(t) + H2(g) -> Fe(t) + H20(g).

tunni esitlus

Tutvuge Christina Geptingiga. Noor prosaist Veliki Novgorodist. 2017. aasta kirjandusauhinna "Lütseum" võitja loo "Pluss elu" eest. Ja ka filoloog ja kahe tüdruku ema. Istusime Christinaga kohvi kõrvale, et rääkida kirjutamisprotsessist endast ja kirjaniku isiksuse mõjust sellele.

Foto Christina Geptingu isiklikust arhiivist.

Kas sa kirjutad siia?

See pole siin. Üldiselt kirjutan vahel kohvikus. Aga ikkagi pole kuskil nii hästi kirjutatud kui kodus. Hiljuti käisin Kaukaasias sanatooriumis - mõtlesin, et seal, ilma tööta, ilma lasteta, teen terve nädala ainult seda, mida kirjutada. Kuid mitte.

Kuidas sa üldiselt kirjutad? Kas paned jooksu pealt tunni kõrvale päevas või töö vahepeal?

Kirjutan enamasti öösiti. Peaaegu nagu Bukowski: "Päeval pissimine on nagu alasti tänaval jooksmine." Kuigi päeva jooksul võin telefoni sisestada mõne mõtte või mõne ootamatult esile kerkinud hea fraasi... Selgub, et kirjutan kõige produktiivsemalt siis, kui võtan selleks sõna otseses mõttes paar tundi - pärast töölt kojutulekut ja oma panust. tütred voodisse...

Kas moodsa tehnoloogia ajastul kirjutate otse vidinate abil või vanaviisi, paberile? Kas mõtlete süžee eelnevalt läbi või juhivad teid tegelased?

Ma kirjutan alati Google'i dokumentides: see võimaldab teil igal ajal teksti juurde naasta, vaadata muudatuste ajalugu. Käsitsi kirjutan ainult kindla plaani, tulevikuloo või loo konspekti. Millegipärast on tekstiga lihtsam edasi töötada.

Sinu tüüpiline lugeja – kuidas sa teda ette kujutad?

Ja kas sa mõtled kirjutades lugeja reaktsioonidele?

Ei ma ei arva nii. Lugeja reaktsiooni on ju võimatu ennustada. Igaüks tajub teksti stiili erinevalt, seega pole mõtet sellele mõelda.

Lütseumi auhinna saanud läbisite kogu protsessi esimestest ridadest kuni raamatu ilmumiseni ja auhindadeni Punasel väljakul. Teil oli juba jutud selle loo filmi kohandamisest. Sündmusi on palju. Ja mis oli kõige emotsionaalsem hetk sellel teel?

Kirjutasin lugu täpselt kaks kuud, veel kuus kuud tõin teksti meelde. Need olid minu jaoks väga õnnelikud päevad: sukeldusin teksti niivõrd, et olin selle lõpetades lausa ärritunud - nii hale oli peategelasest lahku minna. Muide, võib-olla ootan ma kõige rohkem “Pluss elu” filmitöötlust just seetõttu, et minu jaoks on see võimalus taas kohtuda “oma poisiga”, ehkki teisel kujul ...

Küsimuse juurde tagasi tulles ei ole minu jaoks midagi rõõmsamat kui tunne, et tekst on kujunemas, seega mäletan loo kallal töötamist kui üht oma elu kõige rahuldustpakkuvamat lõiku. Kui tuua välja emotsionaalselt kõige rabavam hetk, siis võib-olla on see teksti episood, kui kangelane andestab oma surnud emale, kes üldiselt sai tema probleemide peamiseks süüdlaseks. Muide, ma ei mõelnud seda stseeni algselt välja, vaid taaselustasin kangelase ennekõike enda jaoks. Seetõttu usun, et ta ise viis mind arusaamani, et selline moment tekstis peaks olema, et see on psühholoogiliselt põhjendatud.

Kas sa kirjutad "sest" või "selleks"?...

Kui ma kirjutan, tunnen end lihtsalt paremini. Kui ma ei kirjuta, siis ma heidun, ma ei maga hästi.

Tihti kuulen kirjanike suust, et kooli kirjandustunnid ei jätnud sugugi sooje mälestusi. Aga see on selline võimalus kutid võluda! Mida lisaksite koolikirjanduse õppekavasse või mille kindlasti eemaldaksite?

Mulle tundub, et küsimus pole selles, mida lugeda, vaid selles, kuidas seda klassiruumis esitada. Ja see on kooli probleem. Pean vajalikuks, et õpilane oskaks raamatus öeldut seostada oma isikliku kogemusega: ja seda on 13-aastasel, ja veelgi enam, 17-aastasel.

Ütlesite, et auhinnale oli nimekirjas palju tugevaid kandidaate. Paraku teatakse tänapäeva noori vene kirjanikke enamasti vaid nende oma kirjandusringkonnas. Kes praegustest 25-30-aastastest tundub teile tugev?

Tõepoolest, Lütseumi lühinimekiri oli väga tugev. Konstantin Kuprijanovi, Aida Pavlova, Sergei Kubrini tekste ei pea ma kindlasti omadest madalamaks. Üldiselt jälgin kirjanduskaaslaste loomingut - ootan alati põnevusega Ženja Dekina, Olga Breiningeri uut proosat, ka teie, Lena ... kõiki nimesid ma praegu ei nimeta - muidu selgub nimekiri olla liiga pikk.

Ja mis puudutab seda, et "keegi ei tea meid". Tegelikult on kõik korras. Ja edukate, tunnustatud meistrite kirjanikke, teate, ei saada praegu kõva kuulsus ... Võib vaielda, kas see on õiglane, kuid fakt on see: tänapäeval on palju erinevaid meelelahutusi ja tark lugeja ei eelista alati kvaliteetne proosa kvaliteetseks sarjaks. See on antud, millega tuleb lihtsalt leppida.

Selline filosoofiline lähenemine hõlbustab ilmselt noore kirjaniku elu oluliselt! Ja nüüd kiire küsitlus, vastake kõhklemata. Vastavalt põhimõttele "Mina nimetan emotsiooni ja sina - autor või tema teos, mida te selle emotsiooniga seostate." Valmis?

Proovime!

Mine. Masetus?

Roman Senchin, Jeltõševid.

Kergus?

Aleksander Puškin, lumetorm.

Segadus?

Patrick Suskind, Dove. Kuigi võib-olla on emotsioonide ring.

Õudus?

Kristlike pühakute elud.

Kinnisidee?

Tšehhovi näidendid.

Hellus?

Patrick Suskind, "Kontrabass". Suskindi on palju, kuid millegipärast on tema laulusõnad need emotsioonid esimesed.

Huvitav nimekiri! Aitäh vestluse eest! Kui olete Moskvas, külastage meie teaduskonda.

Jelena Tuluševa

Siin avaldatud artikkel ei ole populaarteaduslik artikkel. See on esimese sõnumi tekst tähelepanuväärse avastuse kohta: perioodiliselt toimiv võnkuv keemiline reaktsioon. Seda teksti ei avaldatud. Autor saatis oma käsikirja 1951. aastal teadusajakirjale. Toimetus saatis artikli läbivaatamiseks ja sai negatiivse arvustuse. Põhjus: artiklis kirjeldatud reaktsioon on võimatu... Alles 1959. aastal ilmus vähetuntud kogumikus lühike kokkuvõte. "Keemia ja elu" toimetus annab lugejale võimaluse tutvuda suure avastuse esimese teate teksti ja ebatavalise saatusega.

Akadeemik I.V. Petrjanov

PERIOODILINE REAKTSIOON
JA SELLE MEHANISM

B.P. Belousov

Nagu teada, saab aeglaselt toimuvaid redoksreaktsioone väga märgatavalt kiirendada näiteks suhteliselt väikestes kogustes kolmanda aine – katalüsaatori – sisseviimisega. Viimast otsitakse tavaliselt empiiriliselt ja see on teatud määral spetsiifiline antud reaktsioonisüsteemi jaoks.

Teatud abi sellise katalüsaatori leidmisel võib anda reegel, mille järgi valitakse selle normaalpotentsiaal süsteemis reageerivate ainete potentsiaalide keskmiseks. Kuigi see reegel lihtsustab katalüsaatori valikut, ei võimalda see veel ette ja kindlalt ennustada, kas sellisel viisil valitud ainest saab tõepoolest antud redokssüsteemi positiivne katalüsaator ja kui see sobib, siis veel teadmata, mil määral näitab see oma aktiivset tegevust valitud süsteemis.

Tuleb eeldada, et ühel või teisel viisil on peen katalüsaatoril mõju nii oksüdeerival kui ka redutseeritud kujul. Pealegi peaks katalüsaatori oksüdeeritud vorm ilmselgelt kergesti reageerima põhireaktsiooni redutseerijaga ja selle redutseeritud vorm - oksüdeeriva ainega.

Bromaadi ja tsitraadi süsteemis vastavad tseeriumioonid täielikult ülaltoodud tingimustele ja seetõttu võivad nad lahuse sobiva pH juures olla head katalüsaatorid. Pange tähele, et tseeriumioonide puudumisel ei suuda bromaat ise praktiliselt tsitraati oksüdeerida, samas kui neljavalentne tseerium teeb seda üsna lihtsalt. Kui võtta arvesse bromaadi võimet oksüdeerida Ce III Ce IV-ks, saab selgeks tseeriumi katalüütiline roll sellises reaktsioonis.

Selles suunas läbiviidud katsed kinnitasid tseeriumi katalüütilist rolli valitud süsteemis ja lisaks näitasid selle reaktsiooni käigu silmatorkavat tunnust.

Tõepoolest, allpool kirjeldatud reaktsioon on tähelepanuväärne selle poolest, et kui see viiakse läbi reaktsioonisegus, toimub hulk varjatud redoksprotsesse, mis on järjestatud kindlas järjestuses, millest üks ilmneb perioodiliselt kogu kihi värvi selge ajutise muutusega. reaktsioonisegu võetud. Seda vahelduvat värvimuutust, värvitust kollaseks ja vastupidi, täheldatakse lõputult (tund või rohkem), kui reaktsioonilahuse komponente võeti teatud kogustes ja sobivas üldises lahjenduses.

Näiteks võib perioodilist värvimuutust täheldada 10 ml järgmise koostisega vesilahuses*:

Kui toatemperatuuril näidatud lahus on hästi segatud, siis esimesel hetkel on lahuses näha mitmeid kiireid värvimuutusi kollasest värvituks ja vastupidi, mis 2-3 minuti pärast omandab õige rütmi.

* Kui soovite pulsatsiooni kiirust muuta, saab reaktsioonilahuse koostise valemit teatud määral muuta. Tekstis näidatud kirjeldatud reaktsiooni moodustavate koostisosade kvantitatiivsed suhted töötas eksperimentaalselt välja A.P. Safronov. Ta pakkus välja ka selle reaktsiooni indikaatori - fenantroliini / raua. Mille eest autor on talle väga tänulik.

Katse tingimustes on ühe värvimuutuse kestus keskmiselt ligikaudu 80 s. Kuid mõne aja pärast (10-15 minutit) kipub see intervall pikenema ja alates 80 sekundist jõuab järk-järgult 2-3 minutini või rohkem. Samal ajal täheldatakse õhukese valge suspensiooni ilmumist lahuses, mis lõpuks osaliselt settib ja langeb valge sademena anuma põhja. Selle analüüs näitab pentabromoatsetooni moodustumist sidrunhappe oksüdatsiooni ja broomimise produktina. Vesiniku või tseeriumiioonide kontsentratsiooni tõus kiirendab oluliselt reaktsiooni rütmi; samal ajal muutuvad impulsside vahelised intervallid (värvimuutus) lühemaks; samal ajal vabaneb kiiresti märkimisväärses koguses pentabromoatsetooni ja süsinikdioksiidi, mis toob kaasa sidrunhappe ja bromaadi järsu vähenemise lahuses. Sellistel juhtudel läheneb reaktsioon märgatavalt lõpule, mis ilmneb rütmi letargiast ja selgete värvimuutuste puudumisest. Sõltuvalt kasutatavast tootest ergastab bromaadi või sidrunhappe lisamine uuesti summutatud impulsside intensiivsust ja pikendab märgatavalt kogu reaktsiooni. Reaktsiooni kulgu mõjutab suuresti ka reaktsioonisegu temperatuuri tõus, mis kiirendab oluliselt impulsside rütmi; vastupidi, jahutamine aeglustab protsessi.

Mõne aja möödudes protsessi algusest täheldatav reaktsiooni kulgemise mõningane häire ja sellega koos ka rütmi ühtlus sõltub ilmselt tahke faasi, pentabromoatsetooni suspensiooni moodustumisest ja kuhjumisest.

Tegelikult, võttes arvesse atsetoonpentabromiidi võimet absorbeerida ja säilitada väike osa impulsside käigus vabanevast vabast broomist (vt allpool), elimineeritakse viimane sellest reaktsioonilülist ilmselt osaliselt; vastupidi, järgmisel impulsi muutusel, kui lahus muutub värvituks, desorbeerub sorbeeritud broom aeglaselt lahusesse ja reageerib juhuslikult, rikkudes sellega protsessi üldist sünkroonsust, mis loodi alguses.

Seega, mida rohkem pentabromoatsetooni suspensiooni koguneb, seda rohkem täheldatakse rütmi kestuse häireid: lahuse värvimise stseenide vaheline koormus suureneb ja muutused ise muutuvad häguseks.

Eksperimentaalsete andmete võrdlus ja analüüs näitavad, et see reaktsioon põhineb sidrunhappe omapärasel käitumisel teatud oksüdeerivate ainete suhtes.

Kui meil on väävelhappega hapendatud sidrunhappe vesilahus, millele on lisatud KBrO 3 ja tseeriumisool, siis ilmselgelt peaks toimuma ennekõike järgmine reaktsioon:

1) HOOC-CH 2 -C (OH) (COOH) -CH 2 -COOH + Ce 4+ ® HOOC-CH 2 -CO-CH 2 -COOH + Ce 3+ + CO 2 + H 2 O

See reaktsioon on üsna aeglane, on näha (Ce 4+ ioonidele iseloomuliku kollase värvuse kadumisest) kolmevalentse tseeriumiooni järkjärguline kuhjumine.

Saadud kolmevalentne tseerium interakteerub bromaadiga:

2) Ce 3+ + BrO 3 - ® Ce 4+ + Br -.

See reaktsioon on aeglasem kui eelmine (1), kuna kogu saadud Ce4+-l on aega sidrunhappe oksüdeerimiseks reaktsiooni 1-sse naasta ja seetõttu värvust (Ce4+-st) ei täheldata.

3) Br - + BrO 3 - ® BrO - + BrO 2 -.

Reaktsioon on suhteliselt kiire H + kõrge kontsentratsiooni tõttu; sellele järgnevad veelgi kiiremad protsessid:

a) Br - + BrO - ® Br 2

b) 3Br - + BrO 2 - ® 2 Br 2

Vaba broomi vabanemist pole aga veel täheldatud, kuigi see on moodustunud. See on ilmselt tingitud asjaolust, et bromiid akumuleerub aeglaselt reaktsioonis 2; seega on "vaba" broomi vähe ja see jõuab kiires reaktsioonis 4 atsetoondikarboksüülhappega (tekib reaktsioonis 1) ära kulutada.

4) HOOC-CH 2 -CO-CH 2 -COOH + 5Br 2 ® Br 3 C-CO-CHBr 2 + 5Br - + 2CO 2 + 5H +

Siin puudub ilmselt ka lahuse värv; pealegi võib lahus tekkiva halvasti lahustuva atsetoonpentabromiidi tõttu muutuda kergelt häguseks. Gaasi (CO 2 ) eraldumist ei ole veel märgata.

Lõpuks, pärast piisava koguse Br- kogunemist (reaktsioonid 2 ja 4), saabub hetk bromiidi interaktsiooniks bromaadiga, nüüd vabaneb nähtavalt teatud osa vaba broomi. On selge, et selleks ajaks on atsetoondikarboksüülhape (mis varem "blokeeris" vaba broomi) jõudnud ära tarbida, kuna reaktsioonis 1 akumuleerub see madalal kiirusel.

Vaba broomi vabanemine toimub spontaanselt ja see põhjustab kogu lahuse järsu värvuse, mis tõenäoliselt intensiivistub neljavalentse tseeriumi kollaste ioonide samaaegsel ilmnemisel. Vabanenud vaba broom kulutatakse järk-järgult, kuid märgatava kiirusega Ce 4+ ioonide moodustumiseks (kasutatakse reaktsioonis 1) ja sellest tulenevalt ka reaktsioonis 3. Võimalik, et broomi kulutatakse ka interaktsiooniks sidrunhape BrО 3 - * juuresolekul, kuna ei ole välistatud tekkivate kõrvalprotsesside roll, mis seda reaktsiooni esile kutsuvad.

* Kui H vesilahuses 2 SO 4 (1:3) on ainult sidrunhape ja bromaat, siis sellise lahuse nõrgal kuumutamisel (35-40 °) ja broomivee lisamisel muutub lahus kiiresti häguseks ja broom kaob. Suspensiooni järgnev ekstraheerimine eetriga näitab atsetoonpentabromiidi moodustumist. Tseeriumisoolade jäljed kiirendavad seda protsessi oluliselt CO kiire vabanemisega.

Pärast vaba broomi ja Ce 3+ ioonide kadumist jääb reaktsioonilahusesse ilmselgelt alles inaktiivne atsetoonpentabromiid, sidrunhappe ja bromaadi liig, samuti protsessi katalüüsiv neljavalentne tseerium. Pole kahtlust, et sel juhul algavad ülaltoodud reaktsioonid uuesti ja korduvad seni, kuni üks võetud reaktsioonisegu koostisosadest on ära kasutatud, s.o. sidrunhape või bromaat *.

* Juhul, kui reaktsioon on peatunud mõne koostisosa tarbimise tõttu, jätkab kasutatud aine lisamine uuesti perioodilisi protsesse.

Kuna arvukatest toimuvatest protsessidest on värvimuutuse näol visuaalselt määratud vaid vähesed, siis üritati varjatud reaktsioone paljastada ostsilloskoobi abil.

Tõepoolest, ostsillograafilistel piltidel on näha mitmeid perioodilisi protsesse, mis ilmselgelt peavad vastama nähtavatele ja varjatud reaktsioonidele (vt joonist). Viimased nõuavad aga täpsemat analüüsi.

Üks esimesi perioodilise reaktsiooni ostsillogramme, mis saadi B.P. Belousov (avaldatud esimest korda)

Kokkuvõtteks märgime, et redoksprotsesside indikaatori kasutamisel täheldatakse perioodilise reaktsiooni värvi selgemat muutust. Sellisena osutus kõige mugavamaks raud-fenantroliin, mida soovitati Ce 4+ ülemineku määramiseks Ce 3+-ks. Kasutasime 0,1-0,2 ml reaktiivi (1,0 g umbes-fenantroliin, 5 ml H2SO4 (1:3) ja 0,8 g Mohri soola 50 ml vees). Sel juhul vastas lahuse värvitu värvus (Ce 3+ ) indikaatori punasele kujule ja kollane (Ce 4+ ) sinisele.

Selline näitaja oli eriti väärtuslik demonstratsiooni eesmärgil. Näiteks on see reaktsioon äärmiselt tõhus, et näidata, kuidas selle kiirus muutub temperatuuriga.

Kui kuumutatakse anumat, mille reaktsioonivedelik näitab normaalset impulsside arvu (1-2 minutis), siis täheldatakse värvimuutuse vaheldumise kiiruse kiiret muutust kuni impulsside vaheliste intervallide täieliku kadumiseni. Jahtudes reaktsiooni rütm taas aeglustub ja värvide muutus muutub taas selgelt eristatavaks.

Veel üks omapärane pilt pulseerivast reaktsioonist indikaatori kasutamisega ilmneb siis, kui silindrilises anumas paiknev ja kiirele tempole "häälestatud" reaktsioonilahus lahjendatakse ettevaatlikult veega (kihistamise teel) nii, et reagendid vähenevad järk-järgult anuma põhjast ülemisele tasemele.vedelikud.

Selle lahjenduse korral on suurim pulsatsioonikiirus kontsentreeritumas alumises (horisontaalses) kihis, mis väheneb kihist kihini vedeliku tasemeni. Seega, kui mõnes kihis toimus mingil ajal värvimuutus, siis samal ajal võib ülemises või alumises kihis eeldada sellise või teise värvi puudumist. See kaalutlus kehtib kahtlemata kõigi pulseeriva vedeliku kihtide kohta. Kui võtta arvesse sadestunud pentabromoatsetooni suspensiooni võimet selektiivselt sorbeeruda ja säilitada indikaatori redutseeritud punast vormi pikka aega, siis pentabromoatsetooni punane värvus fikseeritakse kihti. Seda ei rikuta isegi söötme redokspotentsiaali hilisemal muutumisel. Selle tulemusena muutub kogu anumas olev vedelik mõne aja pärast horisontaalsete punaste kihtidega läbi.

Tuleb märkida, et teise redokspaari lisamine meie süsteemi: Fe 2+ + Fe 3+ - ei saa loomulikult mõjutada esimest.

Sel juhul toimub atsetoonpentabromiidi kiirem vabanemine ja vastavalt kogu protsessi kiirem lõpuleviimine.

TULEMUSED

Avastati perioodiline, pikaajaline (pulseeriv) reaktsioon.

Reaktsioonipildi vaatluse ja tegeliku materjali analüüsi põhjal pakutakse välja kaalutlused selle toimemehhanismi võtmemomentide kohta.

1951-1957

Arvustaja ükskõikne pastakas

Väga vähesed, isegi keemikute seas, saavad kiidelda, et nad on seda artiklit kunagi lugenud. Boriss Pavlovitš Belousovi ainsa avalikult kättesaadava väljaande saatus on sama ebatavaline kui selle autori, 1980. aasta Lenini preemia laureaadi saatus. Selle tähelepanuväärse teadlase teenete tunnustamine ei leidnud teda elus - Belousov suri 1970. aastal, 77-aastaselt.

Nad ütlevad, et ainult noored saavad teha teaduse jaoks revolutsioonilise tähtsusega avastusi - ja Boriss Pavlovitš avastas esimese võnkereaktsiooni 57-aastaselt. Teisest küljest avastas ta selle mitte juhuslikult, vaid täiesti meelega, püüdes luua lihtsat keemilist mudelit Krebsi tsükli* mõne etapi kohta. Kogenud teadlasena hindas ta kohe oma tähelepanekute olulisust. Belousov rõhutas korduvalt, et tema avastatud reaktsioonil on otseseid analooge elusrakus toimuvate protsessidega.

* Krebsi tsükkel on karboksüülhapete peamiste biokeemiliste muundumiste süsteem rakus.

1951. aastal, olles otsustanud, et uuringu esimene etapp on lõppenud, üritas Belousov avaldada selle reaktsiooni kohta aruannet ühes keemiaajakirjas. Artiklit aga vastu ei võetud, kuna see sai retsensendilt negatiivse hinnangu. Tagasikutsumisel öeldi, et seda ei tohi avaldada, sest selles kirjeldatud reaktsioon on võimatu.

See arvustaja peaks teadma, et võnkereaktsioonide olemasolu ennustas juba 1910. aastal A. Lotka, et sellest ajast peale on seda tüüpi perioodiliste protsesside kohta eksisteerinud matemaatiline teooria. Jah, ja neid tarkusi polnud vaja teada – arvustaja-keemik võis lõpuks võtta katseklaasi ja segada sinna artiklis kirjeldatud lihtsad komponendid. Komme kolleegide aruandeid katsega kontrollida on aga ammu unustatud – nagu (kahjuks!) ja komme usaldada oma teaduslikku kohusetundlikkust. Belousovit lihtsalt ei usutud ja ta oli selle peale väga solvunud. Retsensent kirjutas, et teadet "väidetavalt avastatud" nähtuse kohta saab avaldada ainult siis, kui see on teoreetiliselt selgitatud. Eeldati, et selline seletus on võimatu. Ja just sel ajal A. Lotka ja V. Volterra töödele, kes arendasid Lotka teooriat seoses bioloogiliste protsessidega (mudel "kiskja-saakloomade arvukuse summutamata kõikumine"), eksperimentaalsele ja teoreetilisele. DA uuringud Frank-Kamenetskyle (1940) lisandusid I. Christianseni teosed, kes kutsusid otseselt üles otsima perioodilisi keemilisi reaktsioone nende täielikku teaduslikku tõenäosust silmas pidades.

Vaatamata keeldumisele teose avaldamisest jätkas Belousov perioodilise reaktsiooni uurimist. Nii et tema artiklis oli see osa, milles kasutatakse ostsilloskoopi. Registreeriti muutused süsteemi EMF-is reaktsioonitsükli ajal, leiti kiired perioodilised protsessid, mis toimuvad palja silmaga vaadeldavate aeglasemate taustal.

Teine katse avaldada artikkel nende nähtuste kohta tehti 1957. aastal. Ja jälle lükkas arvustaja – seekord teise keemiaajakirja – artikli tagasi. Seekordne arvustaja ükskõikne pastakas sünnitas järgmise versiooni. Tagasikutsumise sõnul ei kinnitanud reaktsiooniskeemi kineetilised arvutused. Saate selle avaldada, kuid ainult siis, kui see on vähendatud toimetusele saadetud kirja suuruseks.

Mõlemad väited olid ebarealistlikud. Protsessi kineetilise skeemi põhjendamine tulevikus nõudis paljudelt teadlastelt kümneaastast tööd. Artikli vähendamine 1-2 masinakirjaleheküljele tähendas selle lihtsalt arusaamatuks muutmist.

Teine ülevaade viis Belousovi süngesse tuju. Ta otsustas oma avastust üldse mitte avaldada. Seega tekkis paradoksaalne olukord. Avastus tehti, Moskva keemikute seas levisid selle kohta ebamäärased kuulujutud, kuid keegi ei teadnud, millest see koosneb ja kes selle tegi.

Üks meist pidi alustama "Sherlock Holmesi" inimjahti. Pikka aega olid otsingud viljatud, kuni ühel teadusseminaril ei õnnestunud tuvastada, et otsitava teose autor on Belousov. Alles pärast seda õnnestus Boriss Pavlovitšiga ühendust võtta ja hakata teda veenma oma tähelepanekuid mingil kujul avaldama. Pärast pikka veenmist õnnestus neil lõpuks sundida Boriss Pavlovitšit avaldama artikli lühiversiooni NSVL Tervishoiuministeeriumi Biofüüsika Instituudi poolt välja antud kiirgusmeditsiini kokkuvõtete kogumikus. Artikkel ilmus 1959. aastal, kuid kogumiku väike tiraaž ja vähene levimus muutsid selle kolleegidele peaaegu kättesaamatuks.

Vahepeal uuriti intensiivselt perioodilisi reaktsioone. Tööga liitusid Moskva Riikliku Ülikooli füüsikateaduskonna biofüüsika osakond ja seejärel NSVL Teaduste Akadeemia Biofüüsika Instituudi füüsikalise biokeemia laboratoorium Puštšinos. Märkimisväärne edasiminek reaktsioonimehhanismi mõistmisel algas A.M. teoste ilmumisega. Žabotinski. Teadustöö edenemist takistas aga mõnevõrra asjaolu, et Belousovi aruanne avaldati kärbitud kujul. Tema järgijad pidid aeg-ajalt paljud katse üksikasjad uuesti avastama. Nii oli näiteks indikaatoriga - raua kompleks fenantroliiniga, mis jäi unustusse 1968. aastani, aga ka värvi "lainetega".

OLEN. Zhabotinsky näitas, et broomi ei moodustu võnkereaktsioonis märkimisväärses koguses, ja tuvastas bromiidiooni võtmerolli, mis annab selles süsteemis "tagasisidet". Ta ja tema kaastöötajad leidsid kaheksa erinevat redutseerivat ainet, mis suudavad säilitada võnkereaktsiooni, ja kolm katalüsaatorit. Üksikasjalikult uuriti mõne etapi kineetikat, mis moodustavad selle väga keerulise ja siiani ebaselge protsessi.

Mineviku jooksul pärast B.P. avastamist. Belousov avastati 30 aasta jooksul ulatuslik võnkereaktsioonide klass orgaaniliste ainete oksüdeerimisel bromaadiga. Üldiselt kirjeldatakse nende mehhanismi järgmiselt.

Reaktsiooni käigus oksüdeerib bromaat redutseerija (B.P. Belousov kasutas redutseerijana sidrunhapet). See ei toimu aga otse, vaid katalüsaatori abil (B.P. Belousov kasutas tseeriumi). Sel juhul toimub süsteemis kaks peamist protsessi:

1) katalüsaatori redutseeritud vormi oksüdeerimine bromaadiga:

HBrO 3 + Cat n+ ® Cat (n+1)+ + ...

2) katalüsaatori oksüdeeritud vormi redutseerimine redutseerijaga:

Kass (n+1)+ + Red ® Cat"+ Сat n+ + Br - + ...

Teise protsessi käigus eraldub bromiid (algsest redutseerivast ainest või selle süsteemis tekkinud broomi derivaatidest). Bromiid on esimese protsessi inhibiitor. Seega on süsteemil tagasiside ja võimalus kehtestada režiim, milles iga katalüsaatorivormi kontsentratsioon perioodiliselt kõikub. Praegu on teada umbes kümme katalüsaatorit ja rohkem kui kakskümmend redutseerivat ainet, mis võivad toetada võnkereaktsiooni. Viimaste hulgas on kõige populaarsemad maloon- ja bromomaloonhapped.

Belousovi reaktsiooni uurimisel leiti keerukaid perioodilisi režiime ja stohhastilistele lähedased režiimid.

Kui see reaktsioon viiakse läbi õhukese kihina ilma segamiseta, A.N. Zaikin ja A.M. Žabotinski avastas autolainerežiimid, mille allikad olid juhtiv keskus ja kaja (vt Khimiya i Zhizn, 1980, nr 4). Katalüsaatori bromaadiga oksüdeerimise protsessist on saavutatud üsna täielik arusaam. Vähem selge on praegu bromiidi tootmise ja tagasiside mehhanism.

Viimastel aastatel on lisaks võnkereaktsioonide jaoks uute redutseerivate ainete avastamisele avastatud uus huvitav võnkereaktsioonide klass, mis ei sisalda katalüsaatorina siirdemetalliioone. Eeldatakse, et nende reaktsioonide mehhanism on sarnane ülalkirjeldatule. Eeldatakse, et üks vaheühenditest toimib katalüsaatorina. Nendes süsteemides on leitud ka automaatlainerežiime.

Belousovi reaktsioonide klass on huvitav mitte ainult seetõttu, et see on mittetriviaalne keemiline nähtus, vaid ka seetõttu, et see on mugav mudel aktiivkeskkonnas toimuvate võnke- ja laineprotsesside uurimiseks. Nende hulka kuuluvad rakkude metabolismi perioodilised protsessid; aktiivsuslained südamekoes ja ajukoes; morfogeneesi ja ökoloogiliste süsteemide tasandil toimuvad protsessid.

Belousovi-Žabotinski reaktsioonidele (nii on praegu üldtunnustatud nimetus selle keemiliste võnkeprotsesside klassile) pühendatud publikatsioonide arvu mõõdetakse sadades ning suure osa sellest moodustavad monograafiad ja fundamentaalsed teoreetilised uurimused. Selle loo loogiline tulemus oli B.P. Belousov, G.R. Ivanitski, V.I. Krinsky, A.M. Zhabotinsky ja A.N. Zaikin Lenini auhind.

Kokkuvõtteks võib öelda, et retsensentide vastutusrikka töö kohta ei saa paar sõna öelda. Keegi ei vaidle vastu sellele, et teadetesse põhimõtteliselt uute, seninägematute nähtuste avastamise kohta tuleks suhtuda ettevaatlikult. Kuid kas on võimalik "pseudoteaduse vastase võitluse" kuumuses langeda teise äärmusse: mitte lubada endale ebatavalist sõnumit kogu kohusetundlikkusega kontrollida, vaid juhindudes ainult intuitsioonist ja eelarvamustest, lükata see eos tagasi ? Kas selline arvustajate kiirustamine ei takista teaduse arengut? Ilmselt on vaja reageerida suurema ettevaatlikkuse ja taktitundega teadetele "kummalistest", kuid eksperimentaalselt ja teoreetiliselt ümberlükamata nähtustest.

Bioloogiateaduste doktor S.E. Shnol,
keemiateaduste kandidaat B.R. Smirnov,
Füüsikaliste ja matemaatikateaduste kandidaat G.I. Zadonsky,
Füüsikaliste ja matemaatikateaduste kandidaat A.B. Rovinski

MIDA LUGEDA VIBRATSIOONI REAKTSIOONIDE KOHTA

A. M. Žabotinski. Maloonhappe perioodiline oksüdatsiooni kulg lahuses (Belousovi reaktsiooni uuring). - Biofüüsika, 1964, v. 9, nr. 3, lk. 306-311.

A.N. Zaikin, A.M. Žabotinski. Kontsentratsioonilainete levik kahemõõtmelises vedelikufaasis isevõnkuvas süsteemis. - Loodus, 1970, v. 225, lk. 535-537.

OLEN. Žabotinski. Kontsentratsiooni isevõnkumised. M., "Teadus", 1974.

G.R. Ivanitski, V. I. Krinski, E. E. Selkov. Raku matemaatiline biofüüsika. M., "Teadus", 1977.

R.M. Ei. Võnkumised homogeensetes süsteemides. - Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 1980, B. 84, S. 295-303.

OLEN. Žabotinski. Võnkuvad bromaadid oksüdatiivsed reaktsioonid. - Ma pakkusin. S. 303-308.

Kell ΔG< 0 реакция термодинамически разрешена и система стремится к достижению условия ΔG = 0, при котором наступает равновесное состояние обратимого процесса; ΔG >0 näitab, et protsess on termodünaamiliselt keelatud.

Joonis 3

Gibbsi energiamuutus: a – pöörduv protsess; b – pöördumatu protsess.

Olles kirjutanud võrrandi (1) kujul ΔH = ΔG + TΔS, saame, et reaktsiooni entalpia hõlmab vaba Gibbsi energiat ja “mittevaba” energiat ΔS T. Gibbsi energia, mis on Gibbsi energia vähenemine. isobaarne (P = const) potentsiaal, on võrdne maksimaalse kasuliku tööga. Keemilise protsessi käiguga vähenedes saavutab ΔG miinimumi tasakaaluhetkel (ΔG = 0). Teine liige ΔS · T (entroopiafaktor) tähistab seda osa süsteemi energiast, mida antud temperatuuril ei saa muuta tööks. Seda seotud energiat saab keskkonda hajutada ainult soojuse kujul (süsteemi kaootilisuse suurenemine).

Niisiis muutuvad keemilistes protsessides korraga nii süsteemi energiavarustus (entalpiategur) kui ka selle häireaste (entroopia tegur, energia, mis ei tööta).

Võrrandi (1) analüüs võimaldab kindlaks teha, milline Gibbsi energiat moodustavatest teguritest vastutab keemilise reaktsiooni, entalpia (ΔH) või entroopia (ΔS · T) suuna eest.

Kui ∆H< 0 и ΔS >0, siis alati ΔG< 0 и реакция возможна при любой температуре.

Kui ∆H > 0 ja ∆S< 0, то всегда ΔG >0 ning reaktsioon soojuse neeldumise ja entroopia vähenemisega pole mingil juhul võimatu.

Muudel juhtudel (ΔH< 0, ΔS < 0 и ΔH >0, ΔS > 0), ΔG märk sõltub ΔH ja TΔS vahelisest seosest. Reaktsioon on võimalik, kui sellega kaasneb isobaaripotentsiaali vähenemine; toatemperatuuril, kui T väärtus on väike, on ka TΔS väärtus väike ja tavaliselt on entalpia muutus suurem kui TΔS. Seetõttu on enamik toatemperatuuril toimuvaid reaktsioone eksotermilised. Mida kõrgem on temperatuur, seda suurem on TΔS ja isegi endotermilised reaktsioonid muutuvad teostatavaks.

Illustreerime neid nelja juhtumit vastavate reaktsioonidega:

	ΔH< 0 ΔS >0ΔG< 0	C2H5–O–C2H5 + 6O2 = 4CO2 + 5H2O (reaktsioon võimalik igal temperatuuril)
	∆H > 0 ∆S< 0 ΔG > 0	reaktsioon on võimatu
	ΔH< 0 ΔS < 0 ΔG >0, ΔG< 0	N2 + 3H2 = 2NH3 (võimalik madalal temperatuuril)
	∆H > 0 ∆S > 0 ∆G > 0, ∆G< 0	N2O4(g) = 2NO2(g) (võimalik kõrgel temperatuuril).

Reaktsiooni ΔG märgi hindamiseks on oluline teada kõige tüüpilisemate protsesside ΔH ja ΔS väärtusi. Kompleksainete moodustumise ΔH ja reaktsiooni ΔH on vahemikus 80–800 kJ∙mol-1. Põlemisreaktsiooni ΔH0põlemise entalpia on alati negatiivne ja moodustab tuhandeid kJ∙mol-1. Faasiülemineku entalpiad on tavaliselt väiksemad kui moodustumise ja keemilise reaktsiooni ΔHapor entalpiad – kümned kJ∙mol-1, ΔHkristallid ja ΔHmelt on võrdsed 5–25 kJ∙mol-1.

ΔH sõltuvust temperatuurist väljendatakse ΔHT = ΔH° + ΔCp · ΔT, kus ΔCp on süsteemi soojusmahtuvuse muutus. Kui reaktiivid ei läbi faasimuutusi temperatuurivahemikus 298 K – T, siis ΔCp = 0 ja arvutusteks saab kasutada ΔH° väärtusi.

Üksikute ainete entroopia on alati suurem kui null ja ulatub kümnetest sadadeni J∙mol–1K–1 (tabel 4.1). Märk ΔG määrab tegeliku protsessi suuna. Protsessi teostatavuse hindamiseks kasutatakse aga tavaliselt standardse Gibbsi energia ΔG° väärtusi. ΔG° väärtust ei saa kasutada tõenäosuse kriteeriumina endotermilistes protsessides, kus entroopia oluliselt suureneb (faasisiirded, termilise lagunemise reaktsioonid gaasiliste ainete tekkega jne). Selliseid protsesse saab läbi viia entroopiateguri tõttu, kui:

Entroopia.

ENTROOPIA (kreeka keelest entroopia – pöörlemine, teisenemine) (tavaliselt tähistatud S), termodünaamilise süsteemi olekufunktsioon, muutus, milles dS tasakaaluprotsessis võrdub süsteemile edastatava soojushulga dQ suhtega või sellest eemaldatud, süsteemi termodünaamilise temperatuurini T. Mittetasakaaluliste protsessidega isoleeritud süsteemis kaasneb entroopia suurenemine, need viivad süsteemi lähemale tasakaaluolekule, milles S on maksimaalne. Mõiste "entroopia" võttis 1865. aastal kasutusele R. Clausius. Statistiline füüsika käsitleb entroopiat kui süsteemi teatud olekus olemise tõenäosust (Boltzmanni põhimõte). Entroopia mõistet kasutatakse laialdaselt füüsikas, keemias, bioloogias ja infoteoorias. Entroopia on oleku funktsioon, see tähendab, et mis tahes olekut saab seostada täpselt määratletud (kuni konstantini - see määramatus eemaldatakse kokkuleppel, et absoluutses nullis võrdub entroopia ka nulliga) entroopia väärtusega. Pööratavate (tasakaalu) protsesside puhul kehtib järgmine matemaatiline võrdsus (nn Clausiuse võrdsuse tagajärg) , kus δQ on tarnitud soojus, on temperatuur ja olekud, SA ja SB on nendele olekutele vastav entroopia (siin vaadeldakse olekust olekusse ülemineku protsessi). Pöördumatute protsesside puhul tuleneb ebavõrdsus nn Clausiuse ebavõrdsusest , kus δQ on tarnitud soojus, temperatuur ja olekud, SA ja SB on nendele olekutele vastav entroopia. Seetõttu saab adiabaatiliselt isoleeritud (pole soojusvarustust ega eemaldamist) süsteemi entroopia ainult pöördumatute protsesside käigus suureneda. Clausius (1876) andis entroopia mõistet kasutades termodünaamika 2. seaduse kõige üldisema sõnastuse: reaalsetes (pöördumatutes) adiabaatilistes protsessides entroopia suureneb, saavutades maksimaalse väärtuse tasakaaluseisundis (termodünaamika 2. seadus ei ole absoluutne, seda rikutakse kõikumiste ajal).