Mmenyuko wa Nyuklia dhidi ya Kemikali
Mabadiliko yote yanayofanyika katika mazingira yanatokana na athari za kemikali au nyuklia. Nini maana ya haya, na jinsi yanavyotofautiana yanajadiliwa hapa chini.
Matendo ya Kemikali
Mitikio ya kemikali ni mchakato wa kubadilisha seti ya dutu hadi seti nyingine ya dutu. Dutu zilizo mwanzoni mwa mmenyuko hujulikana kama viitikio, na dutu baada ya mmenyuko hujulikana kama bidhaa. Wakati kiitikio kimoja au zaidi kinabadilika kuwa bidhaa, kinaweza kupitia marekebisho tofauti na mabadiliko ya nishati. Vifungo vya kemikali katika viitikio vinavunjika, na vifungo vipya vinaundwa ili kuzalisha bidhaa, ambazo ni tofauti kabisa na viitikio. Aina hii ya marekebisho ya kemikali inajulikana kama athari za kemikali. Athari za kemikali huelezewa kwa kutumia milinganyo ya kemikali. Kuna vigezo vingi vinavyodhibiti athari. Baadhi ya vipengele hivi ni viwango vya vinyunyuziaji, vichochezi, halijoto, athari za kutengenezea, pH, na wakati mwingine viwango vya bidhaa n.k. Hasa, kwa kusoma kanuni za hali ya hewa na kinetiki, tunaweza kupata hitimisho nyingi kuhusu athari na kuzidhibiti. Thermodynamics ni utafiti wa mabadiliko ya nishati. Inahusika tu na nguvu na nafasi ya usawa katika mmenyuko. Haina chochote cha kusema juu ya jinsi usawa unafikiwa haraka. Swali hili lipo katika kikoa cha kinetiki.
Kiwango cha majibu ni kielelezo tu cha kasi ya maitikio. Kwa hivyo inaweza kuzingatiwa kama kigezo, ambacho huamua jinsi majibu ni ya haraka au polepole. Kwa kawaida, baadhi ya miitikio ni ya polepole sana, kwa hiyo hatuwezi hata kuona itikio likifanyika isipokuwa tukichunguze kwa muda mrefu sana. Kwa mfano, hali ya hewa ya miamba kwa michakato ya kemikali ni mmenyuko wa polepole unaofanyika kwa miaka. Kinyume chake, mmenyuko wa kipande cha potasiamu na maji ni haraka sana; hivyo, kuzalisha kiasi kikubwa cha joto, na inachukuliwa kuwa mmenyuko wa nguvu. Zingatia itikio lifuatalo ambapo viitikio A na B vinaenda kwenye bidhaa C na D.
a A + b B → c C + d D
Kiwango cha majibu kinaweza kutolewa kulingana na aidha kati ya viitikio viwili au bidhaa.
Kiwango=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Hapa, a, b, c na d ni viambajengo vya stoichiometric vya viitikio na bidhaa. Kwa viitikio, mlingano wa kiwango huandikwa kwa ishara ya kutoa, kwa sababu bidhaa zinapungua kadri majibu yanavyoendelea. Walakini, kadiri bidhaa zinavyoongezeka, hupewa ishara nzuri.
Mitikio ya Nyuklia
Viini vya atomi au chembe ndogo za atomu hushiriki katika athari za nyuklia. Mgawanyiko wa nyuklia na muunganisho wa nyuklia ni aina mbili kuu za athari za nyuklia. Miitikio ya nyuklia hutumiwa hasa kuzalisha nishati kwani inazalisha nishati katika mikunjo ya juu zaidi kuliko athari za kemikali. Katika mmenyuko wa mgawanyiko, kiini kikubwa kisicho imara hugawanywa katika nuclei ndogo-imara na, katika mchakato huo, nishati hutolewa. Katika mmenyuko wa muunganisho, aina mbili za viini huunganishwa pamoja, ikitoa nishati.
Kuna tofauti gani kati ya Mwitikio wa Nyuklia na Kemikali?
• Katika mmenyuko wa kemikali, atomi, ayoni, molekuli, au misombo hufanya kama viathiriwa wakati, katika athari za nyuklia, viini vya atomi au chembe ndogo za atomiki hushiriki.
• Katika athari za kemikali, mabadiliko hutokea katika elektroni za atomi. Katika athari za nyuklia, mabadiliko hutokea hasa katika kiini cha atomi.
• Nishati inayohusika katika athari za nyuklia ni kubwa zaidi kuliko ile ya athari za kemikali.
• Kiwango cha mmenyuko wa kemikali hutegemea vipengele kama shinikizo na halijoto, lakini athari za nyuklia hazitegemei vipengele hivi, kama athari za kemikali zinavyofanya.
