Kun oli tuossa keskustelua dihydroksietyynistä, joka ilmeisesti toisiintuu etaani- 1,2 -dioniksi eli glyoksaaliksi, niin mistä tämmöisen pystyisi ennustamaan?
Melko helposti on nähtävissä, että glyoksaalisssa sidoselektronit ovat laajemmalle levinneet ja että tuo molekyyli voi värähdellä ja pyöriä useammalla tavalla. Tämä tarkoittaa, että (kokonais)entropia on kasvanut.
Glyoksaalin kaava:
http://www.ttl.fi/internet/ova/glyoksaali.html
Veden muodostuminen vetykaasusta ja happikaasusta ei olekaan yhtä selkeä tapaus. Paperilla olevasta reaktioyhtälöstä ei sentään näy lämmönvapautuminen. Suurempi lämpöliike vastaa suurempaa entropiaa, mutta tämä ei siis ole ilmeistä pelkästään rakennekaavoista ja reaktioyhtälöistä.
Lopputulos on, että jälkeenpäin voidaan kyllä reaktiotuotteet ja -lämpö perustella termodynaamisesti, mutta sen ennustaminen etukäteen (uudella reaktiolla) ei olekaan niin selkeää. Eihän kaikki tipu heti tasapainotilaan, esim. typpikaasukin pysyy ilmakehässä, vaikka nitraattina saattaisi olla vielä lähempänä tasapainoa. Mekanismit yms. ovat myös tärkeitä.
Ennustaminen toki onnistuu sitten toistettaessa koe.
Aiheeseen liittyen "energeettiset alhaisin tila" tms. viittaa samaan kuin "kokonaisentropian maksimi". Kyse on vain tarkastelukulman erosta. Ja entropiahan kasvaa vaihtoehtoisten tilojen kasvaessa, sumeuden lisääntyessä.
Melko helposti on nähtävissä, että glyoksaalisssa sidoselektronit ovat laajemmalle levinneet ja että tuo molekyyli voi värähdellä ja pyöriä useammalla tavalla. Tämä tarkoittaa, että (kokonais)entropia on kasvanut.
Glyoksaalin kaava:
http://www.ttl.fi/internet/ova/glyoksaali.html
Veden muodostuminen vetykaasusta ja happikaasusta ei olekaan yhtä selkeä tapaus. Paperilla olevasta reaktioyhtälöstä ei sentään näy lämmönvapautuminen. Suurempi lämpöliike vastaa suurempaa entropiaa, mutta tämä ei siis ole ilmeistä pelkästään rakennekaavoista ja reaktioyhtälöistä.
Lopputulos on, että jälkeenpäin voidaan kyllä reaktiotuotteet ja -lämpö perustella termodynaamisesti, mutta sen ennustaminen etukäteen (uudella reaktiolla) ei olekaan niin selkeää. Eihän kaikki tipu heti tasapainotilaan, esim. typpikaasukin pysyy ilmakehässä, vaikka nitraattina saattaisi olla vielä lähempänä tasapainoa. Mekanismit yms. ovat myös tärkeitä.
Ennustaminen toki onnistuu sitten toistettaessa koe.
Aiheeseen liittyen "energeettiset alhaisin tila" tms. viittaa samaan kuin "kokonaisentropian maksimi". Kyse on vain tarkastelukulman erosta. Ja entropiahan kasvaa vaihtoehtoisten tilojen kasvaessa, sumeuden lisääntyessä.
Vastaukset 3
Vanhimmat
Lähtöaine, eli 1,2-dihydroksietyyni, voisi nähdä myös tuplaenolina. Enolit ovat tasapainossa keto-muodon kanssa. Tuplaenolilla tarkoitan, että yksi hydrosyyli muodostaa enolin yhden kolmoissidoksen pii-sidoksen kanssa ja toinen hydroksyyli toisen pii-sidoksen kanssa. Sori, etten pysty kunnolla kuvaamaan tuota tuplaenolia, pienellä piirroksella voisin jopa saada enemmän aikaiseksi.
Tuote, glyoksaali, on taas konjugoitu karbonyylien kautta, joka taas tekee tuotteesta vakaamman. Toisin sanoen lähtöaine olisi epävakaampi kuin tuote.
Orgaaniseen kemiaan sisältyy sitten koko joukko tällaisia sääntöjä, joilla voidaan perustella asioita, esim. konjugoitu 2-sidossysteemi on stabiilimpi kuin erilliset 2-sidokset tai 3-sidos (jos mekanismi sallii toisiintumisen).
Mitä ääneen ajattelin, oli se, että reaktioyhtälöstä "näkisi", kumpaan suuntaan se etenee tms. Tässä esimerkkinä olevassa toisiintumisreaktiossa sen voinee "nähdä" ja perustella joko orgaanisen kemian "nyrkkisäännöllä" tai ehkä vähän yleisemmällä termodynaamisella tavalla (energeettisesti liki samanarvoisten eri tilojen lukumäärä suurempi stabiilimmalla molekyylillä tms). Toisiintumisreaktioille tämä ehkä olisi ennustettavissakin melko hyvin, mutta useamman molekyylin reaktiossa ei reaktioyhtälössä näy vapautuva tai sitoutuva lämpöenergia, mikä tekee ennustelun vaikeammaksi. Eli pelkän reaktioyhtälön pohjalta on vaikea "nähdä" kumpaan suuntaan vety happi vesi reaktio etenee.
Juuei, ei tämä mitään niin vakavaa ole. Kunhan kirjoittelin. Ja kiitos kiinnostuksestasi.
Schrödingerin yhtälö väittää, että kieroutuneempi aaltofunktio on energeettisempi. Alin energiatila on siis sellainen, jossa elektronien aaltofunktio on mahdollisimman litteä. Sen saa aikaan jakamalla elektroni mahdollisimman pitkälle matkalle. Eli, jos on kaksi erillistä tilaa elektronille, vs. yksi pitkä tila, niin erillisinä elektronin aaltofunktio on kierompi kuin yhdistettynä. Piirrä vaikka niin näet.