శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

‘రసాయన శక్మం’ (chemical potential)

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Tuesday, February 24, 2015
ఈ మధ్య కాలంలో అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జోసయా విలార్డ్ గిబ్స్ (1839-1903)   ఉష్ణ గతి శాస్త్రపు నియమాలని క్రమబద్ధంగా రసయన చర్యలకి వర్తింపజేస్తూ వచ్చాడు. 1876 – 1878  మధ్య కాలంలో ఈ అంశం మీద ఎన్నో పత్రాలు ప్రచురించాడు.

గిబ్స్ ‘స్వేచ్ఛా శక్తి (free energy)’  అనే కొత్త భావనని రూపొందించాడు. ఉష్ణాన్ని, ఎంట్రొపీ ని తనలోనే కలుపుకున్న వినూత్న రాశి ఇది. ఒక రసాయన చర్య జరిగినప్పుడు దాని స్వేచ్ఛా శక్తి మారుతుంది. స్వేచ్ఛా శక్తి తగ్గితే, ఎంట్రొపీ పెరుగుతుంది – అలాంటి పరిస్థితుల్లో రసాయన చర్య ఎప్పుడూ ముందుకు సాగుతుంది. (స్వేచ్ఛా శక్తి ఎందుకు ప్రాముఖ్యత పొందింది అంటే ఎంట్రొపీ కన్నా దాన్ని కొలవడం సులభం.) ఒక వ్యవస్థలో ఉష్ణం ఎంత మారింది అన్నది ఆ వ్యవస్థలో స్వేచ్ఛా శక్తి ఎంత తగ్గింది, ఎంట్రొపీ ఎంత పెరిగింది అన్న దాని మీద ఆధారపడుతుంది. సామాన్యంగా అప్రయత్నంగా జరిగే  చర్యలో ఉష్ణం తగ్గడం, అంటే ఆ ఉష్ణం వెలువడడం జరుగుతుంది. కాని కొన్ని సందర్భాలలో, అప్రయత్నంగా జరిగే చర్యలో కూడా, దాని స్వేచ్ఛా శక్తి లోను, ఎంట్రొపీ లోను వచ్చే మార్పు ఎలా వుంటుందంటే, ఆ చర్యలో వ్యవస్థ బయట నుండి ఉష్ణాన్నిలోనికి తీసుకుంటుంది.
  

ఒక వ్యవస్థలోని రసాయనాల గాఢతను బట్టి ఆ వ్యవస్థ యొక్క స్వేచ్ఛా శక్తి ఆధారపడుతుంది అని కూడా గిబ్స్ చెప్పాడు. ఉదాహరణకి  A + B  యొక్క స్వేచ్ఛా శక్తికి  C + D  యొక్క స్వేచ్ఛా శక్తికి మధ్య పెద్దగా తేడా లేదని అనుకుందాం. అప్పుడు గాఢతలలో కొద్దిగా మార్పు తెచ్చి తద్వార A + B  యొక్క స్వేచ్ఛా శక్తి  C + D యొక్క స్వేచ్ఛా శక్తి అన్నా కొన్ని గాఢతల దగ్గర ఎక్కువ, కొన్ని గాఢతల దగ్గర తక్కువగా ఉండేలా చెయ్యొచ్చు. అలాంటప్పుడు కొన్ని గాఢతల వద్ద చర్య అప్రయత్నంగా ఒక దిశలో పురోగమిస్తే, మరి కొన్ని గాఢతల వద్ద వ్యతిరేక దిశలోను పురోగమిస్తుంది.

ఒక వ్యవస్థలో ఒక ప్రత్యేక రసాయనం యొక్క గాఢతని బట్టి దాని స్వేచ్ఛా శక్తి ఎలా మారుతుందో తెలిపే రాశిని ‘రసాయన శక్మం’ (chemical potential)  అంటారు.  ఈ రసాయన శక్మమే రసాయన చర్యని ముందుకి తోసే “ప్రోద్బలం” అని గిబ్స్ నిరూపించాడు. హెచ్చు ఉష్ణోగ్రత ఉన్న స్థితి నుండి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న స్థితి వైపుగా ఉష్ణం ప్రవహించినట్టే, హెచ్చు రసాయన శక్మం ఉన్న స్థితి నుండి తక్కువ రసాయన శక్మం ఉన్న స్థితి వైపుగా రసాయన చర్య పురోగమిస్తుంది.

ఈ విధంగా గిబ్స్ ‘సమిష్టి ప్రభావపు నియమాని’కి (law of mass action)  ఓ కొత్త అర్థాన్ని ఇచ్చాడు. సమతాస్థితి వద్ద వ్యవస్థలోని మొత్తం అన్ని రసాయనాల రసాయన శక్మాల మొత్తం కనిష్ట విలువ దగ్గర ఉంటుంది. కనుక  A + B  తో ఆరంభిస్తే, ఆ వ్యవస్థ రసాయన శక్మం అనే “కొండ వాలు” మీదుగా కిందికి దిగుతూ వస్తుంటే  C + D  ఏర్పడతాయి. అలాగే  C + D  తో ఆరంభిస్తే, అది మళ్లీ వాలు మీదుగా కిందికి దిగుతుంటే  A + B  ఏర్పడతాయి.  ఆ రెండు కొండల మధ్య ఉండే “లోయ” లో సమతాస్థితి ఉంటుంది.






(ఇంకా వుంది)

0 comments

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Total Pageviews

There was an error in this gadget
There was an error in this gadget

విజ్ఞానులు

GuestBooker 2.5

Recent Posts

Popular Posts

Follow by Email