Цөмийн урвал ба химийн урвал
Байгаль орчинд гарч буй бүх өөрчлөлтүүд нь химийн болон цөмийн урвалаас шалтгаална. Эдгээр нь юу гэсэн үг, бие биенээсээ хэрхэн ялгаатай болохыг доор авч үзнэ.
Химийн урвал
Химийн урвал гэдэг нь нэг төрлийн бодисыг өөр бодис болгон хувиргах үйл явц юм. Урвалын эхэнд байгаа бодисыг урвалж, урвалын дараах бодисыг бүтээгдэхүүн гэж нэрлэдэг. Нэг буюу хэд хэдэн урвалжууд бүтээгдэхүүн болж хувирах үед тэдгээр нь өөр өөр өөрчлөлт, энергийн өөрчлөлтийг даван туулж болно. Урвалж буй бодисууд дахь химийн холбоо тасарч, урвалд орох бодисоос тэс өөр бүтээгдэхүүн үүсгэх шинэ холбоо үүсч байна. Энэ төрлийн химийн өөрчлөлтийг химийн урвал гэж нэрлэдэг. Химийн урвалыг химийн тэгшитгэл ашиглан тайлбарладаг. Урвалыг хянадаг олон тооны хувьсагч байдаг. Эдгээр хүчин зүйлсийн зарим нь урвалд орох бодис, катализатор, температур, уусгагчийн нөлөө, рН, заримдаа бүтээгдэхүүний концентраци гэх мэт. Гол төлөв термодинамик, кинетикийг судалснаар бид урвалын талаар олон дүгнэлт хийж, тэдгээрийг хянах боломжтой. Термодинамик бол энергийн өөрчлөлтийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Энэ нь зөвхөн урвал дахь тэнцвэрийн эрч хүч, байрлалд хамаатай. Тэнцвэрт хэр хурдан хүрч байгаа талаар хэлэх зүйл алга. Энэ асуулт кинетикийн домэйнд байна.
Урвалын хурд нь зүгээр л урвалын хурдны үзүүлэлт юм. Тиймээс энэ нь урвал хэр хурдан эсвэл хэр удаан болохыг тодорхойлдог параметр гэж үзэж болно. Мэдээжийн хэрэг, зарим урвал маш удаан байдаг тул бид үүнийг удаан хугацаанд ажиглахгүй бол болж буй урвалыг харж чадахгүй. Жишээлбэл, химийн процессоор чулуулгийн өгөршил нь олон жилийн туршид явагддаг удаан урвал юм. Үүний эсрэгээр, калийн хэсэг устай урвалд орох нь маш хурдан байдаг; Тиймээс их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг бөгөөд үүнийг хүчтэй урвал гэж үздэг. А ба В урвалжууд C ба D бүтээгдэхүүнд орж байгаа дараах урвалыг авч үзье.
a A + b B → c C + d D
Урвалын хурдыг хоёр урвалж эсвэл бүтээгдэхүүний аль нэгээр нь өгч болно.
Үнэлгээ=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Энд a, b, c, d нь урвалд орох бодис ба бүтээгдэхүүний стехиометрийн коэффициент юм. Урвалж буй бодисын хувьд хурдны тэгшитгэлийг хасах тэмдгээр бичнэ, учир нь урвалын явцад бүтээгдэхүүнүүд шавхагдаж байна. Гэсэн хэдий ч, бүтээгдэхүүн нэмэгдэхийн хэрээр эерэг шинж тэмдгүүдийг өгдөг.
Цөмийн урвал
Атомын цөм эсвэл субатомын бөөмс нь цөмийн урвалд оролцдог. Цөмийн хуваагдал ба цөмийн нэгдэл нь цөмийн урвалын хоёр үндсэн төрөл юм. Цөмийн урвал нь химийн урвалаас хамаагүй өндөр атираагаар энерги үүсгэдэг тул эрчим хүч үйлдвэрлэхэд голчлон ашиглагддаг. Явах урвалын үед том тогтворгүй цөм нь жижиг тогтвортой цөмд хуваагдаж, энерги ялгардаг. Нэгдэх урвалын үед хоёр төрлийн цөм нэгдэж энерги ялгаруулдаг.
Цөмийн болон химийн урвалын ялгаа нь юу вэ?
• Химийн урвалд атомууд, ионууд, молекулууд эсвэл нэгдлүүд урвалд орох бодисын үүрэг гүйцэтгэдэг бол цөмийн урвалд атомын цөм эсвэл атомын дэд хэсгүүд оролцдог.
• Химийн урвалын үед өөрчлөлт нь атомын электронуудад тохиолддог. Цөмийн урвалын үед өөрчлөлтүүд ихэвчлэн атомын цөмд тохиолддог.
• Цөмийн урвалд оролцдог энерги нь химийн урвалаас хамаагүй өндөр байдаг.
• Химийн урвалын хурд нь даралт, температур зэрэг хүчин зүйлээс хамаардаг боловч цөмийн урвал нь химийн урвал шиг эдгээр хүчин зүйлээс хамаардаггүй.
