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– Wir haben hier also einige Wörter, die die verschiedenen Reaktionen in Beziehung setzen und ob sie verschiedene Arten von Energie absorbieren oder freisetzen. Also das erste Wort hier, exotherm. Exotherm die Wurzel des Wortes ist therm was sich auf Wärme beziehtund dieses Wort bedeutet in der Tat eine Reaktion, die Wärme freisetzt. Releases, gibt es Wärme. Und eine Möglichkeit, darüber nachzudenken, wenn Sie über konstante Drücke oder Änderungen der Enthalpie nachdenken, kann dies als Ihre angesehen werden, wie viel Wärme Sie absorbieren oder abgeben. Eine negative Änderung der Enthalpie bedeutet also, dass Sie Wärme freisetzen. Eine Möglichkeit, sich vorzustellen, wenn Sie Enthalpie als Wärmeinhalt anzeigen, haben Sie nach der Reaktion weniger Wärmeinhalt als zuvor, wenn Sie Wärme freisetzen. Was bedeutet, dass Sie die Enthalpie ändern, wird kleiner als Null sein, also bedeuten diese alle dasselbe. Nun, das ist wahr. Du gibst Wärme ab. Dies ist das Gleiche wiehitze freisetzen, wenn Sie über konstanten Druck sprechen. Konstanter Druck, der eine vernünftige Annahme ist, wenn Sie etwas in einem Becher tun, der für die Luft offen ist, oder wenn Sie über viele verschiedene biologische Systeme nachdenken. Nun, basierend auf dieser Logik, was denkst du, bedeutet dieses Wort, endotherm. Nun endotherm, therm gleiche Wurzel und jetzt ist Ihr Präfix endo, also ist dies ein Prozess, der Wärme absorbiert. Absorbiert Wärme. Oder wenn Sie an einen konstanten Druck denken, können Sie sagen, dass Ihre Enthalpie nach der Reaktion höher sein wird als die Enthalpie vor der Reaktion. Ihr Delta H wird also größer als Null sein. In Ordnung, fair genug. Schauen wir uns diese beiden Charaktere hier an. Exergonic und endergonic also exergonic die Wurzel hier ist ergon und Sie sind damit vielleicht nicht so vertraut wie mit thermbut, aber Sie haben vielleicht das Wort ergonomisch gehört. Sagen Sie, hey, das ist ein schöner ergonomischer Schreibtisch. Das heißt, es ist ein Schreibtisch, an dem man gut arbeiten kann, oder es ist ein schöner ergonomischer Stuhl. Ein Ergon kommt tatsächlich aus dem Griechischen für Arbeit. Und so ist Exergonic eine Reaktiondas setzt Arbeitsenergie frei oder zumindest impliziert das Wort. Nun, lass mich das in der gleichen Farbe machen. Dies ist etwas, das Arbeitsenergie freisetzen wird. Und endergonisch, gleiche Logik, nun, das wird etwas sein, basierend auf der Art und Weise, wie das Wort eingerichtet ist, das Arbeitsenergie absorbiert oder Arbeitsenergie verwendet. Nun, eine unserer Variablen oder Eigenschaften, die wir verwenden können, um über Energie nachzudenken, die für Arbeit verwendet werden kann, ist Gibbs freie Energie und die Formel für Gibbs freie Energie, wenn wir über konstanten Druck und Temperatur nachdenken, also lass mich das aufschreiben. Wenn wir also über konstanten Druck und Temperatur sprechen, dann ist die Formel für Gibbs freie Energie oder Sie können dies sogar als Definition von Gibbs freie Energie betrachten. Die Veränderung der Gibbs-freien Energie, lass mich das in einer anderen Farbe machen. Die Änderung der Gibbon-Energie ist gleich unserer Änderung der Enthalpie minus, Verwendung in der anderen Farbe. Minus unsere Temperatur mal unsere Änderung in der Entropie und wenn dies lookscompletely fremd für Sie, Ich ermutige Sie, das Video auf Gibbs freie Energie zu sehen, aber der Grund, warum dies Energie für die Arbeit im Zusammenhang ist in Ordnung, schau, ich habe meine, ob ich absorbingor Ich bin die Freisetzung von Wärme und ich bin entropywhich subtrahieren Art der Energie, die auf thedsorder des Universums geht und was übrig bleibt, ist theenergy, die ich für die Arbeit tun kann. Das ist eine Möglichkeit, darüber nachzudenken. Sie können also sehen, dass dies die Arbeitsenergie mit der Änderung der Enthalpie hier drüben in Verbindung bringt. Exergonic, etwas, das Arbeitsenergie freisetzt, könnte also sagen, dass nach der Reaktion weniger Arbeitsenergie vorhanden ist als zuvor, Ihr Delta G wird kleiner als Null sein. Also lass mich das aufschreiben. Also hier wird unser Delta G kleiner als Null sein und diese Dinge, das sind Reaktionen, die Arbeitsenergie freisetzen, wir haben es im Video auf Gibss Free Energy gesehen. Wir betrachten dies als spontan. Spontan. Diese werden sich vorwärts bewegen. Also diese hier drüben, die Arbeitsenergie absorbieren, nun, sie werden mehr Arbeitsenergie im System haben als zuvor, ist eine Möglichkeit, darüber nachzudenken. Ihr Delta G wird also größer als Null sein und wir sagen, dass dies nicht spontan ist. Diese sind also nicht spontan. Nun, da wir die Definitionen aus dem Weg geräumt haben und wir eine Möglichkeit haben, diese Variablen zu korrelieren, schauen wir uns diese verschiedenen Szenarien von Dingen an, die exotherm und exergonisch oder exotherm und endergonisch sind, und sehen, warum sie einen intuitiven Sinn ergeben. Also in dieser ersten Reaktiones ist exotherm, unser Delta H ist kleiner als Null. Das bedeutet, dass es nach der Reaktion weniger Enthalpie hat als zuvor, was bedeutet, dass es Wärme freisetzt, und so können Sie hier sehen, dass diese Wärme freigesetzt wird. Und woher kam diese Energie? Nun, wenn es sich in diesen neuen Konfigurationen auf Nettobasis bindet, sind die Elektronen in der Lage, Energiezustände zu senken und diese Energie freizusetzen. Und Wärme, wenn Sie in einem mikroskopischen Maßstab darüber nachdenken, ist es etwas, das Ihre Temperatur zumindest lokal erhöht, was bedeutet, dass es nur darum geht, kinetische Energie auf diese mikroskopischen Moleküle zu übertragen. Denken Sie daran, wenn Sie über Wärme oder Temperatur sprechen, denken Sie an diese Makrovariablen, aber auf einer mikroskopischen Variablen sprechen Sie über kinetische Energien und potentielle Energien und solche Dinge. Was also passiert, sind diese Elektronen oder wenn sie in eine neue Konfiguration gelangen und Energie freisetzen, die auf die einzelnen Moleküle übertragen werden kann. Sie sehen hier, wir haben Energie freigesetzt und wir haben auch eine Zunahme der Entropie. Wir haben nach der Reaktion mehr Entropie als vor der Reaktion. Wir haben hier mehr Objekte, es gibt mehr Zustände, in denen sie sich tatsächlich befinden könnten, und sie bewegen sich tatsächlich schneller. Also hier, wir sehen, wenn Sie nur anwenden, wenn Sie die Formel hier anwenden, wird dies weniger als Null sein. Das hier drüben, Delta S wird größer als Null sein. Die Temperatur, das wird die absolute Temperatur in Kelvin sein, also wird es immer positiv sein und so wird dieser ganze Begriff positiv sein, also wirst du einen negativen haben, minus einem positiven wird es negativ sein. Unser Delta G wird also kleiner als Null sein und wir sehen, dass dies spontan ist. Das wird sich vorwärts bewegen und es macht Sinn, es setzt Energie frei, die Elektronen mögen es. Es schafft einen ungeordneteren Zustand. Eine andere Art, darüber nachzudenken, ist, darüber nachzudenken, die Reaktion anders zu machen, du wirst etwas Energie bekommen müssen, damit diese Elektronen in einen höheren Energiezustand gelangen, wenn sie diese neuen Bindungen bilden. Das scheint viel weniger wahrscheinlich zu sein, als von links nach rechts zu gehen. Lassen Sie uns nun über etwas nachdenken, das Wärme absorbiert, und dieses ist ein bisschen kontraintuitiv. Es absorbiert Wärme, aber es wird immer noch spontan sein. Es wird immer noch exergonistisch sein. Es wird immer noch passieren. Delta H ist also größer als Null, sodass Wärme absorbiert wird. Ich habe also diese zwei Moleküle mit diesen verschiedenen Bestandteilen, sie sind dabei zu kollidieren und wir sagen, dass die Temperatur hoch ist. Wenn die Temperatur niedrig ist, kann dies nicht spontan sein, aber wenn die Temperatur hoch genug ist, wird es sein. Die Temperatur ist also mikroskopisch hoch, du sagst, okay, diese Dinge haben einfach eine sehr hohe kinetische Energie, sie werden sich sehr schnell ineinander rammen und sie werden sich so schnell ineinander rammen, dass sie all diese anderen Bestandteile bilden können. Sie haben also die Nettoentropie, Sie haben die Nettoentropie erhöht. Obwohl sich unsere Elektronen hier in einem höheren Energiezustand befinden, um diese Konfiguration zu bilden, musste sie Wärme absorbieren, also musste sie Wärmeenergie absorbieren. Wir könnten also Wärme sagen, Aberwärme auf mikroskopischer Ebene, wir sprechen nur darüberart der kinetischen Energie dieser Moleküle. Also muss es es absorbieren, aber woher kam diese Energie? Nun, es kam von der kinetischen Energie der Moleküle. Sie hatten vielleicht vorher eine gewisse kinetische Energie, aber dann geht etwas davon verloren, wenn sie alle in ihre verschiedenen Konfigurationen geraten. Wenn du sagst, ich verstehe das immer noch nicht. Denken Sie darüber nach, dies zu versuchendiese Reaktion in die andere Richtung. Versuchen Sie, diese vier Bestandteile zur richtigen Zeit zu bekommen, alle zusammen, auch wenn sie passieren, wenn sie auf die richtige Weise zusammengesetzt sind, könnten ihre Elektronen so konfiguriert werden, dass sie Energie freisetzen, aber das ist super hohe Temperatur. Dies ist ein wirklich, wirklich chaotisches System. Es wird nicht von rechts nach links gehen, es wird von links nach rechts gehen. Wenn es wirklich chaotisch ist, die Dinge sich sehr schnell schlagen, ist es wahrscheinlicher, dass Sie in eine Richtung höherer Entropie gehen. So, jetzt schauen wir uns an, und so ist das spontanauch wenn es Wärme absorbiert. Wenn Sie die Wärme nicht lokal ablassen, wird Ihre Temperatur mindestens um diese Moleküle sinken. Aber als Quelle nehmen wir eine konstante Temperatur dafür an, so dass Sie annehmen können, dass in einer Makroebene diese Temperatur zerstreut und irgendwie außerhalb des Systems absorbiert wird. Schauen wir uns nun diese Konfiguration an. Es ist exotherm, also ist deltaH kleiner als Null, weniger Enthalpie nach thereaction als vorher, also gibt es heatbut frei, das es nicht spontan ist. Und es ist nicht spontan, weil es die Entropie in der Welt reduziert. Es reduziert die Entropie in der Welt und die Entropie ist wichtig, weil unsere Temperatur hoch ist. Eine Möglichkeit, diese Gleichung zu betrachten, ist, dass die Entropie keine Rolle spielt, wenn die Temperatur niedrig ist. Die Temperatur skaliert wirklich Ihre Entropie, aber wenn die Temperatur hoch ist, beginnt die Entropie zu übernehmen. Diese Variable spielt eine große Rolle. Also hier drüben, weil die Entropie negativ ist, wird das nicht passieren. Wenn diese Dinge also sehr langsam zusammenkommen würden, könnten sich ihre Elektronen genau so konfigurieren, dass sie in einen niedrigeren Energiezustand gelangen und Energie freisetzen können. Aber sie summen so schnell aneinander vorbei, dass sie keine Chance dazu haben. Wenn Sie falsch darüber nachdenken, ist diese Reaktion viel wahrscheinlicher. Wenn Sie ein paar dieser zweiatomigen Moleküle herumlaufen lassen, werden sie so schnell ineinander stoßen, dass sie die Bestandteile von diesen zweiatomigen Molekülen abstoßen oder zumindest so, wie es dargestellt ist, sieht es irgendwie aus wie ein zweiatomiges Molekül. Und sie könnten dabei etwas von dieser kinetischen Energie absorbieren, um von rechts nach links zu gehen, aber das ist wahrscheinlicher. Also von links nach rechts nicht spontan, weil Entropie bei dieser hohen Temperatur wirklich wichtig ist. Dann endlich, und das ist ziemlich intuitiv etwas, das Wärme braucht, etwas, das Wärmeenergie braucht und eine Verringerung der Entropie hat, die definitiv nicht spontan sein wird. Das ist also größer als Null, das ist kleiner als Null, aber dann subtrahierst du es, also ist diese ganze Sache größer als Null, dieses Delta G wird größer als Null sein. Delta, lass mich das in einer grünen Farbe machen. Dieses Delta G wird größer als Null sein und es macht Sinn, dass Sie diese beiden Moleküle haben, die Sie genau richtig zusammenbringen müssen. Sie brauchen Wärme, um mit dieser Reaktion fortzufahren, um die Elektronen in einen höheren Energiezustand zu bringen, um in diese, ich denke, man könnte sagen, weniger stabile Bindung zu gelangen. Warum sollten sie das tun? Die Reaktion ist viel morelikely, auf diese Weise zu gehen, oder wenn Sie einen Haufen dieser Moleküle hatten, klopfen sie alle ineinander, sie kommen in eine stabilere Konfiguration und es gibt mehr Entropie, wenn sie sich trennen, als wenn sie tatsächlich zusammen bleiben. Also Delta G größer als Null. Dies ist endergonisch und endotherm und natürlich war dies Delta G größer als Null. Obwohl dies Energie freisetzen würde, dass die Dinge, die sochaotisch sind, keine Chance haben werden, das zu tun, und es ist viel wahrscheinlicher, dass Sie in die Richtung der Maximierung der Entropie gehen, und so ist dieser auch nicht spontan.