Приходим мы такие в лабораторию, хватаем склянки с реактивами и давай их смешивать. Одно вливаем в другое, другое – в третье, пятое – в десятое и т.д. Веселимся до упаду.
Взяли мы реактив А, добавили к нему Б, в надежде получить В. Но в итоге получаем кукиш.
Почему волшебство не происходит? В лабораторию вкатывается старушка термодинамика и объявляет, что реакция пойдет только в том случае, если энергия Гиббса системы (она же свободная энергия) после реакции станет меньше, чем до. Иными словами, когда будет достигнут энергетический выигрыш.
Американский физхимик Джозайя Гиббс в 70х годах 19-го века пришел к выводу, что для свободного протекания химической реакции энергия системы должна уменьшаться. Энергия системы складывается из загадочных энтальпии и энтропии.
Энтальпия – это то, сколько нужно энергии (тепла), чтобы создать систему, плюс энергетические затраты на работу, чтобы освободить место для этой системы, т.е. распихать в стороны среду, в которой оно создается.
Энтропия – это мера рассеяния энергии. Чем выше энтропия, тем больше энергия рассеяна.
Так вот протеканию химической реакции будет способствовать уменьшение энтальпии, т.е. чтобы новая система обладала меньшей энергией, чем исходная, а также рост энтропии, т.е. чтобы выигранная энергия рассеивалась, передавалась стенкам сосуда и внешней среде.
Ну хорошо, возьмем с полки такие вещества А и Б, для которых точно будет выигрыш в энергии Гиббса. Смешаем и… опять по нулям. Что это? Издевательство? Эй, на барже, у вас химия сломалась!
Нет, оказывается нужно еще немножко поднажать: преодолеть энергию активации. И на этом моменте рука уже непроизвольно тянется к горелке, но об этом в другой раз.
