1. 열역학 : 이것은 반응과 관련된 에너지 변화를 다룹니다. 반응은 반응물보다 더 안정적 (낮은 에너지)을 선호하는 경향이 있습니다. 이 안정성은 다음과 같습니다.
* 시스템의 에너지를 낮추기 : 예를 들어, 열 (발열 반응)을 방출하는 반응이 종종 선호됩니다.
* 시스템의 엔트로피 (장애) 증가 : 시스템의 장애를 증가시키는 반응 (예 :고체에서 가스로가는)도 선호됩니다.
2. 동역학 : 이것은 반응의 속도를 다룹니다. 반응은 열역학적으로 유리할 수 있지만 여전히 너무 느리게 진행되어 관찰됩니다. 반응 속도는 다음에 따라 다릅니다.
* 활성화 에너지 : 이것은 반응이 발생하는 데 필요한 최소 에너지입니다. 낮은 활성화 에너지와의 반응이 더 빨리 진행됩니다.
* 충돌 주파수 및 방향 : 더 자주 반응물 분자가 올바른 방향으로 서로 충돌할수록 반응이 더 빠릅니다.
본질적으로 화학 반응은 시스템이보다 안정적이고 에너지 적으로 유리한 상태에 도달 할 수 있기 때문에 발생합니다. 이것은 종종 원래 결합보다 강한 새로운 결합을 형성하거나 시스템의 장애를 증가시킴으로써 달성됩니다.
여기에 비유가 있습니다 : 언덕을 굴리는 공이 상상해보십시오. 공은 자연스럽게 언덕의 바닥으로 구르며 에너지 상태가 낮기 때문입니다. 공은 롤 다운을 위해 여분의 에너지가 필요하지 않지만 롤링을 시작하려면 초기 에너지가 필요합니다. 마찬가지로, 화학 반응은 초기 에너지 (활성화 에너지)의 초기 입력이 시작되지만 에너지 상태가 낮아집니다.
화학 반응에 영향을 미치는 요인 :
* 농도 : 더 높은 농도의 반응물은 더 자주 충돌하여 더 빠른 반응을 초래합니다.
* 온도 : 온도가 높을수록 분자의 운동 에너지가 증가하여 에너지가 높아져 더 빠른 반응으로 더 자주 충돌합니다.
* 촉매 : 촉매는 필요한 활성화 에너지를 낮추어 스스로 소비하지 않고 반응 속도를 높입니다.
* 표면적 : 고체 반응물의 표면적이 많을수록 반응이 더 빠릅니다.
열역학과 동역학 사이의 상호 작용을 이해하면 화학 반응을 예측하고 조작 할 수 있습니다. 이것은 신약 설계에서 재료 합성에 이르기까지 모든 것이 중요합니다.
